Industria & Formazione - refrigerazione e condizionamento - 4/2015 by Centro Studi Galileo

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Tecnici di 3 generazioni in 40 anni di corsi con una media di oltre 3000 allievi allʼanno si sono specializzati al CSG

Tecnici specializzati negli ultimi corsi e patentini del Centro Studi Galileo

GLI ATTESTATI DEI CORSI, I PIÙ RICHIESTI DALLE AZIENDE, SONO ALTRESÌ UTILI PER LA FORMAZIONE DEI DIPENDENTI PREVISTA DAL DLGS 81/2008 (EX LEGGE 626) E DALLA CERTIFICAZIONE DI QUALITÀ

Si è appena concluso un corso di Tecniche Frigorifere nella sede centrale Centro Studi Galileo di Casale Monferrato. Gli attestati sono stati consegnati agli allievi dal vicepresidente AREA, associazione che include 22 associazioni europee di 19 stati dell’Unione Europea, ing. Marco Buoni.

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI - PIF A CASALE MONFERRATO Alberici Michele Campo Ligure Baggioni Stefano BOSCH ENERGY AND BUILDING SOLUTIONS srl Cinisello B.mo Gardini Marco BOSCH ENERGY AND BUILDING SOLUTIONS srl Cinisello B.mo

Lʼelenco completo di tutti i nominativi, divisi per provincia, dei tecnici specializzati negli ultimi anni nei corsi del Centro Studi Galileo si può trovare su www.centrogalileo.it (alla voce “Corsi > organizzazione”) DAL NUMERO PRECEDENTE CONTINUA L’ELENCO DEI TECNICI SPECIALIZZATI NEGLI ULTIMI CORSI NELLE VARIE REGIONI ITALIANE

Video su www.youtube.com ricerca “Centro Studi Galileo” Foto su www.centrogalileo.it e www.facebook.com/centrogalileo

Bolognini Daniele DIGEAL srl Zanica

Baldinu Luigi IMA LIFE ITALIA srl Trezzano S/N

Esposito Gino LT SERVICE DI ESPOSITO Torino

Amato Salvatore SIRTI SPA MILANO Milano

Bergese Patrizio ENERGIA BLU srl Mondovì

Indulgenza Alessandro Rovellasca

Boarino Gian Luigi MONDIAL GROUP srl San Giorgio M.to

Iorfino Michele SIRTI spa Milano

Casale Alloa Michele PETIT DI BADINE Torino

D’Imperio Giacomo SIRTI spa Milano

Piva Vittorino PV DI PIVA Frugarolo

Maccagno Roberto SIRTI spa Milano

De Sanctis Fabrizio SIRTI spa Milano

Iorfino Domenico SIRTI spa Milano

Erbaggio Davide Ubaldo Terzo Cesaro Ilario EURO GAS srl Asti Pigozzo Omar EUROCHILLER srl Castello d’Agogna

Zunnui Alessandro INPROMA srl Ceresolo Alba Iorio Biagio IORIO F.LLI DI IORIO VINCENZO Torino Laganà Rino Messina

Callegarin Paolo CALLEGARIN SERGIO Andezeno Feloi Maurizio CAM WEB srl Berbenno Valtellina Carlini Giovanni Portoferraio Aimino Andrea CATI IDROCALOR srl Strambino Jaccond Manuel CATI IDROCALOR srl Strambino Cenedese Luca CENEDESE IDROTERMICA Santhià Muscatello Giuseppe CMI MUSCATELLO GIUSEPPE Rocca d’Arazzo De Bonis Savino DE BONIS VITO Banzi

Sede romana dei corsi CSG. Il docente Roberto Ferraris posa con gli allievi che hanno appena ottenuto l’attestato di un corso di preparazione al patentino frigorista di 5 giorni in cui anche i tecnici meno esperti possono venire a conoscenza degli argomenti tipici del frigorista tramite il corso base e specializzazione oltre che il corso aggiuntivo di brasatura. Eseguire un’ottima brasatura infatti è requisito fondamentale per la tenuta dell’impianto e un attestato di questo livello è richiestissimo dalle aziende italiane ed estere.

Prodomo Diego CPL CONCORDIA scarl Concordia S/S Rossi Antenore CPL CONCORDIA scarl Concordia S/S Sacchi Federico CPL CONCORDIA scarl Concordia S/S Caligiuri Francesco CPL CONCORDIA scarl Concordia S/S Pacchioni Andrea CPL CONCORDIA scarl Concordia S/S Belardi Marco CPL CONCORDIA scarl Concordia S/S Vitali Max ESTENSE GLOBAL SERVICE scarl Ferrara

E’ il momento della prova. Un tecnico esegue le operazioni di rilevazione dei parametri di funzionamento dell’impianto durante l’esame per l’ottenimento del Patentino Frigoristi, certificazione riconosciuta in 28 Nazioni Europee senza la quale non si può intervenire sugli impianti e non si può acquistare gas refrigerante. Il CSG primo in Italia con la certificazione PEF, quindi primo in Europa e nel mondo rilasciando la certificazione pure ai paesi africani come l’Eritrea lo scorso dicembre. Fidenzi Vincenzo SIRTI spa Milano Montesano Marco SIRTI spa Milano Di Ruocco Antonio SIRTI spa Milano

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI - PIF A BOLOGNA Armanetti Matteo ARMANETTI IMPIANTI srl Parma

Comisso Claudio ESTENSE GLOBAL SERVICE scarl Ferrara Bonetti Sergio ESTENSE GLOBAL SERVICE scarl Ferrara

Bindini Roberto BD IDRAULICA DI BINDINI Dosso

Mannarino Mirko CPL CONCORDIA scarl Concordia S/S

Biancardi Riccardo ESTENSE GLOBAL SERVICE scarl Ferrara

Conforti Paolo CPL CONCORDIA scarl Concordia S/S

Maschi Massimo CPL CONCORDIA scarl Concordia S/S

Testa Paolo ESTENSE GLOBAL SERVICE scarl Ferrara

Di Viggiano Emilio CPL CONCORDIA scarl Concordia S/S

Milani Andrea CPL CONCORDIA scarl Concordia S/S

Maneo Marco ESTENSE GLOBAL SERVICE scarl Ferrara

Lombardi Davide SIRTI spa Milano Digiorgio Giovanni SIRTI spa Milano Spatafora Salvatore Druento Spinetti Stefano Portoferraio La Malva Michele TESTA MARCO & C. srl Saluggia Testa Giancarlo TESTA MARCO & C. srl Saluggia Veronese Donatello VERONESE SERVIZI srl Alessandria

L’ing. Gaviati, docente Centro Studi Galileo, assiste gli allievi durante la prova scritta di un esame per l’ottenimento del Patentino Italiano Frigoristi.

Anturelli Annarumi Diego Francesco Roma Galeri Dario BERRIES TECHNOLOGY SOLUTIONS srl Montelibretti Pergamo Enrico CENTRO SERVIZI VILLA ADRIANA soc. coop. Tivoli Zandonà Roberto CENTRO SERVIZI VILLA ADRIANA soc. coop. Tivoli Tullio Luca EDIL IDROTERMO DI TULLIO LUIGI Balsorano

Siamo in Gambia dove il Centro Studi Galileo è stato incaricato dalle Nazioni Unite UNIDO di formare i tecnici del freddo locali. La formazione nei paesi in via di sviluppo è fondamentale per la crescita di queste Nazioni: il 40% del cibo prodotto viene buttato a causa della mancanza di un sistema di refrigerazione adeguato e cattive pratiche di dispersione dei refrigeranti causano alti tassi di inquinamento che danneggiano anche le Nazioni Europee.

Ravaglia Francesco FRIGOTEK DI RAVAGLIA Cesena

Scarpelli Renzo PRINTING TECHNOLOGIES snc Pianoro

Pellacani Francesco VELLANI E PELLACANI srl Modena

Michelini Alessandro Bagnaria Arsa

Risi Massimo Tresigallo

Boccafoli Dario VELLANI E PELLACANI srl Modena

Pili Daniele NBI srl Bologna

Specchia Andrea SPECIALGA DI SPECCHIA Modena

Prati Ivano NBI srl Bologna

Rossi Alan UNIGRÀ srl Conselice

Vignali Gianni Ferrara

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI - PIF A ROMA Raspatelli Donato ADRIATICA GPL srl Modugno Mercuri Andrea AM TERMOIDRAULICA DI MERCURI Civitavecchia

Caso Duilio Cesare ELETTRO SERVICE DI CASO Civitavecchia Fiorini Maurizio Veroli Garbo Giovannoli Alberto GARBO GAS srl Roma Pagnozzi Domenico IDROTEAM DI PAGNOZZI Monterotondo Caffo Giuseppe ITEA srls Roma Kacorri Gjevalin Mazzano Romano

Luccioni Stefano OLICAR spa Bra Proietti Di Valerio Enrico OLICAR spa Bra Rhondali Omar OLICAR spa Bra Fioriti Mirco OLICAR spa Bra Spinello Ermanno OLICAR spa Ferrara Neri Luciano OLICAR spa Ferrara Guzzinati Paolo PENTAGONO srl Budrio Begali Andrea PETAS srl Colognola Colli

Foto di gruppo al termine delle lezioni pratiche di un corso di Tecniche Frigorifere Base nella sede di un corso ad Hoc in Tunisia del Centro Studi Galileo. Il CSG organizza corsi per le Nazioni Unite UNIDO, UNEP e UNDP in svariati paesi del mondo tra cui Montenegro, Arabia Saudita, Benin, Rwanda per i paesi Africani e Arabi.

CENEDESE IDROTERMICA Cenedese Luca Santhià CMI MUSCATELLO GIUSEPPE Muscatello Giuseppe Rocca D’Arazzo DIGEAL srl Bolognini Daniele Zanica ENERGIA BLU srl Bergese Patrizio Mondovì ERBAGGIO DAVIDE UBALDO Terzo EURO GAS srl Cesaro Ilario Asti EUROCHILLER srl Pigozzo Omar Castello D’Agogna FROSSI BRUNO Cordenons IMA LIFE ITALIA srl Baldinu Luigi Trezzano S/N L’ing. Marrocchelli, docente del Centro Studi Galileo per la sede di Roma, posa con gli allievi del corso di Libretto di Impianto per la climatizzazione estiva ed invernale; nuova attività esclusiva del tecnico competente e patentato. Rossato Emanuele LEMA IMPIANTI DI ROSSATO Pomezia Liscio Massimo Velletri Macrì Salvatore Trapani

Aicolino Fabio TERMOCOOP spa Roma Bassetti Sergio TIRRENO POWER spa Roma Morra Simone TIRRENO POWER spa Roma

CORSI A CASALE MONF. AVIANO AIR BASE PN Marchiori Alfredo Nogherot Mirko Trevisan Luciano Aviano

INPROMA srl Zunnui Alessandro Ceresolo Alba

BOSCH ENERGY AND BUILDING SOLUTIONS srl Gardini Marco Cinisello B.mo CALLEGARIN SERGIO Callegarin Paolo Andezeno

IORIO F.LLI DI IORIO VINCENZO Iorio Biagio Torino

CARLINI GIOVANNI Portoferraio

LT SERVICE DI ESPOSITO Esposito Gino Torino

LAGANÀ RINO Messina

Virgadamo Martino MANITALIDEA spa Ivrea Sasso Antonino Giuseppe MANITALIDEA spa Ivrea Esposito Salvatore MANITALIDEA spa Ivrea Ceraso Luigi MANITALIDEA spa Ivrea Scroppo Silvio Frascati Cucca Fabrizio TEKNICA GAS DI CUCCA Civitavecchia Cortopassi Fabio TERMOCOOP MULTISERVIZI srl Roma Cancelli Francesco TERMOCOOP spa Roma

Prova sull’impianto didattico nella sede dei corsi CSG di Milano, durante un corso di preparazione all’ottenimento del Patentino Italiano Frigoristi. I corsi propedeutici sono fondamentali per una corretta preparazione all’esame per la certificazione.

MOMBELLI MATTIA Pozzuolo Martesana MONDIAL GROUP srl Boarino Gian Luigi San Giorgio M.to PETIT DI BADINE Casale Alloa Michele Torino PV DI PIVA Piva Vittorino Frugarolo SIRTI spa Amato Salvatore De Sanctis Fabrizio Digiorgio Giovanni Di Ruocco Antonio D’Imperio Giacomo Fidenzi Vincenzo Iorfino Michele Iorfino Domenico Lombardi Davide Maccagno Roberto Montesano Marco Milano SOFIND DI ZAMENGO Scarselli Marco Albairate

Madi Sakande e l’ing. Stefano Sarti, docenti del Centro Studi Galileo nella sede dei corsi di Bologna, consegnano gli attestati del corso, appena terminato, di Tecniche Frigorifere Base.

SPINETTI STEFANO Portoferraio

CORSI A ROMA

TESTA MARCO & C. srl La Malva Michele Testa Giancarlo Saluggia

ADRIATICA GPL srl Raspatelli Donato Modugno

VERONESE SERVIZI srl Veronese Donatello Alessandria

ALPA SERVICE Lattanzi Alvaro Roma

AM TERMOIDRAULICA DI MERCURI Mercuri Andrea Civitavecchia ANTURELLI ANNARUMI DIEGO FRANCESCO Roma AZ SERVICE srl Pettinari Giancarlo Roma

BAGLIONI srl Sancamillo Federico Formello BARCARIOL ANDREA Magenta BIRIMPORT srl Lombardi Giulio Roma

BOSCH ENERGY AND BUILDING SOLUTIONS srl Magri Gianni Cinisello B.mo BOUYGUES E&S FM ITALIA srl Perillo Alberto Milano CENTRO SERVIZI VILLA ADRIANA soc. coop. Pergamo Enrico Zandonà Roberto Tivoli CIANFAGLIONI srl Cavola Simone Ciampino CINECITTÀ STUDIOS spa Confessore Lucio Roma CIOTTI LUCIANO Ciotti Federico Baschi EDIL IDROTERMO DI TULLIO LUIGI Tullio Luca Balsorano ELETTRICA SISTEM srl D’Amato Carmine De Simone Giovanni Cava dei Tirreni ELETTRO SERVICE DI CASO Caso Duilio Cesare Civitavecchia

Step concluso. Gli allievi del Corso di Aria Condizionata tenutosi presso la sede dei corsi CSG della Scuola Professionale Amedeo Avogadro di Torino, prestigiosa Scuola fondata da Napoleone nel 1805 e prima scuola professionale italiana, posano con l’attestato ricevuto, elemento fondamentale per il curriculum vitae del provetto frigorista.

ENERGY AUDITING srl Di Maggio Giovanni Foti Emanuele Pagliaro Francesco Piscopo Eugenio Purpura Raffaele Palermo

FERGAS srl Costanzo Giovanni Civitavecchia GARBO GAS srl Garbo Giovannoli Alberto Roma GTI CONSULTING srl D’Alessandro Fabio Roma IDROTEAM DI PAGNOZZI Pagnozzi Domenico Monterotondo ITALDOMO DI CALAMONICI GREGORIO Calamonici Gregorio Caronno Pertusella ITEA srls Caffo Giuseppe Roma KACORRI GJEVALIN Mazzano Romano LEMA IMPIANTI DI ROSSATO Rossato Emanuele Pomezia LISCIO MASSIMO Velletri

Il docente CSG Donato Ciccarone fa eseguire, durante l’esame per il Patentino Frigoristi, al tecnico che deve essere valutato, una prova di carica – vuoto dell’impianto. La carica vuoto è un elemento fondamentale per i frigoristi che, per non arrecare danni all’ambiente, occorre che la eseguano perfettamente senza disperdere neanche una minima quantità di gas in atmosfera. Ogni kg di refrigerante disperso equivale all’impatto ambientale di una macchina a gasolio che percorre 20mila km.

MACRÌ SALVATORE Trapani

MARTINO ALESSIO Paliano

MURGIA MAURIZIO Siniscola

PRANDIN DANIELE Casale sul Sile

MANITALIDEA spa Ceraso Luigi Esposito Salvatore Sasso Antonino Giuseppe Virgadamo Martino Ivrea

MAZZOTTA FRANCESCO Curinga

OLICAR spa Caramori Massimo Proietti Di Valerio Enrico Bra

RAI RADIOT. ITALIANA Ausiello Antonio Cinque Antonio Minichino Giovanni Severino Giovanni Roma

MAZZOTTA FRANCO Curinga

REA DI CLEMENTE OSVALDO Di Clemente Osvaldo Teramo RIGA srl Neacsu Catalin Roma SCROPPO SILVIO Frascati SIMONETTI RICCARDO Calci TEKNICA GAS DI CUCCA Cucca Fabrizio Civitavecchia TERMOCOOP MULTISERVIZI srl Cortopassi Fabio Roma TERMOCOOP spa Aicolino Fabio Cancelli Francesco Roma TIRRENO POWER spa Morra Simone Bassetti Sergio Roma UNIV. DEGLI STUDI SUOR ORSOLA BENICASA Perrella Maurizio Gambardella Angelo Napoli

Rilevazioni in un corso di Tecniche Frigorifere Specializzazione nella sede dei corsi CSG di Roma. Effettuare rilevazioni corrette è importante per il Tecnico del Freddo moderno che, a seguito dell’apertura dei registri, ha responsabilità maggiori, avendo vista riconosciuta a livello giuridico la propria professionalità e competenza. Sia il Registro della Apparecchiatura che il Libretto di Impianto sono esclusiva del tecnico del freddo munito di Patentino PIF.

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Il Regolamento Europeo F-Gas n°517/2014 richiede di abbandonare rapidamente l’uso dei gas refrigeranti ad elevato GWP (indice di “Riscaldamento Globale”). I primi gas ad essere eliminati saranno quelli con GWP>2500, come i refrigeranti per le basse temperature R-404A ed R-507. Le alternative sono ora disponibili: i gas DuPont Opteon® sono refrigeranti a base di HFO, a basso GWP, che possono essere utilizzati in sicurezza (classe A1 = non infiammabili e non tossici) negli impianti di refrigerazione tradizionali. Rivoira Refrigerants è a disposizione per qualsiasi informazione sui prodotti e per un supporto tecnico al fine di facilitare la transizione verso i nuovi refrigeranti Opteon®.

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Sommario Direttore responsabile Enrico Buoni Responsabile di Redazione M.C. Guaschino Comitato scientifico Marco Buoni, Enrico Girola, PierFrancesco Fantoni, Alfredo Sacchi Redazione e Amministrazione Centro Studi Galileo srl via Alessandria, 26 15033 Casale Monferrato tel. 0142/452403 fax 0142/525200 Pubblicità tel. 0142/453684 Grafica e impaginazione A.Vi. Casale M. Fotocomposizione e stampa A. Valterza - Casale Monferrato E-mail: info@industriaeformazione.it www.industriaeformazione.it www.centrogalileo.it continuamente aggiornati www.EUenergycentre.org per l’attività in U.K. e India www.associazioneATF.org per l’attività dell’Associazione dei Tecnici del Freddo (ATF) Corrispondente in Argentina: La Tecnica del Frio Corrispondente in Francia: CVC

La rivista viene inviata a: 1) installatori, manutentori, riparatori, produttori e progettisti di: A) impianti frigoriferi industriali, commerciali e domestici; B) impianti di condizionamento e pompe di calore. 2) Utilizzatori, produttori e rivenditori di componenti per la refrigerazione. 3) Produttori e concessionari di gelati e surgelati.

Tecnici specializzati negli ultimi corsi del Centro Studi Galileo Industrie che collaborano all’attività della rivista mensile Industria&Formazione divise in ordine categorico

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Editoriale

Il XVI Convegno Europeo sarà la sintesi di tutti gli incontri

Il Centro Studi Galileo inviato dalle Nazioni Unite a Bangkok come in molte altre nazioni asiatiche e africane per coordinare e promuovere a livello internazionale i possibili cambiamenti e le possibili evoluzioni sui refrigeranti M. Buoni – Vice Presidente Air Conditioning and Refrigeration European Association - AREA e Segretario Associazione dei Tecnici Italiani del Freddo – ATF Il summit di Bangkok, importanti passi nel cambiamento dei refrigeranti – Esempi concreti di pratica sui refrigeranti in un paese africano, il Gambia – Incontro di tutte le associazioni europee del freddo per implementare le regolamentazioni europee sui refrigeranti – XVI Convegno Europeo-EXPO2015

Raffreddamento evaporativo R. Lazzarin – Presidente della Commissione E1 dell’IIR Introduzione – Principi di funzionamento – Risparmi energetici e consumo d’acqua – Applicazione del raffreddamento evaporativo – Raccomandazioni specifiche

Macchine ed impianti per la conservazione e trasformazione dei prodotti alimentari P. Amirante – Professore Politecnico di Bari

Impianti frigoriferi per il trasporto delle derrate alimentari – Macchine e impianti per la surgelazione

Principi di base del condizionamento dell’aria Condizionamento di locali in particolari condizioni gravose: utilizzo di condizionatori roof-top P.F. Fantoni – 163ª lezione Introduzione – Motivi della scelta di un roof-top – Principio di funzionamento di un roof-top – Aria di rinnovo – Qualità dell’aria interna

Introduzione ai refrigeranti alternativi Sicurezza, efficienza, affidabilità e prassi operative ottimali Real Alternatives Project Alte pressioni – Carica massima di refrigerante – Carica massima per impianti a espansione diretta (dx) – Carica massima di refrigerante per impianti a fluido secondario – Carica massima per impianti di raffrescamento e riscaldamento – Determinazione del volume minimo del locale – Confronto tra le prestazioni – Grafici della cilindrata e del COP – Disponibilità di refrigerante, componenti, informazioni e di tecnici e progettisti competenti – Potenziale di riscaldamento globale (GWP) – TEWI – Calcolo del TEWI – Problema delle perdite di refrigerante

Probemi di ritorno dell’olio al compressore: l’uso del separatore P.F. Fantoni – 183ª lezione

Introduzione – Lubrificazione del compressore – Controllo del livello dell’olio – Il separatore dell’olio – Installazione del separatore N. 388 - Periodico mensile - Autorizzazione del Tribunale di Casale M. n. 123 del 13.6.1977 - Spedizione in a. p. - 70% Filiale di Alessandria - Abbonamento annuo (10 numeri) € 36,00 da versare sul ccp 10763159 intestato a Industria & Formazione. Estero € 91,00 - una copia € 3,60 arretrati € 5,00.

Glossario dei termini della refrigerazione e del condizionamento (Parte centoquarantasettesima) – A cura di P. Fantoni Aggiungi agli amici “Centro Studi Galileo” su Facebook

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Industrie che collaborano alla attività della rivista mensile Industria & Formazione divise per ordine categorico Per ogni informazione gli abbonati possono rivolgersi a nome di Industria & Formazione ai dirigenti evidenziati nelle Industrie sottoelencate, oppure alla segreteria generale tel. 0142 / 452403 SCONTI PER GLI ISCRITTI ALL’ASSOCIAZIONE DEI TECNICI ITALIANI DEL FREDDO-ATF PRODUZIONE COMPONENTI BITZER ITALIA compressori Pietro Trevisan 36100 Vicenza Tel. 0444/962020 www.bitzer.it

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Editoriale

Il XVI Convegno Europeo sarà la sintesi di tutti gli incontri Il Centro Studi Galileo inviato dalle Nazioni Unite a Bangkok come in molte altre nazioni asiatiche e africane per coordinare e promuovere a livello internazionale i possibili cambiamenti e le possibili evoluzioni sui refrigeranti MARCO BUONI Vice-Presidente Air Conditioning and Refrigeration European Association - AREA Segretario Generale Associazione deiTecnici italiani del Freddo - ATFCoordinatore pratico dei corsi nazionali del Centro Studi Galileo

Tre gli eventi importanti dell’ultimo mese che descrivono bene quanto sta avvenendo nel mondo della refrigerazione e condizionamento degli ultimi anni e quanto avverrà nel prossimo decennio.

1) IL SUMMIT DI BANGKOK: IMPORTANTI PASSI NEL CAMBIAMENTO DEI REFRIGERANTI La conferenza annuale sul protocollo di Montreal, per vincere la resistenza dei paesi arabi con climi ad alte temperature, ha deciso di svolgere ulteriori incontri in cui le Parti (i 180 paesi firmatari) insieme ad esperti del settore si incontrano per definire le strategie al fine di includere i refrigeranti fluorurati pericolosi (per l’ambiente) nell’eliminazione graduale, mostrando le tecnologie sostitutive attualmente disponibili. In questo contesto a Bangkok sono intervenuto in veste di Vicepresidente dell’Associazione europea dei tecnici del freddo AREA (che rappresenta 22 associazioni europee e 19 stati dell’Unione Europea) e in veste di esperto internazionale della formazione e della certificazione con il Centro Studi Galileo e anche come consulente UNEP. A Bangkok anche l’India, dopo una forte reticenza, ha firmato un protocollo di riduzione dei gas HFC all’interno del protocollo di Montreal. Si sono così uniti ai paesi africani che, nella speranza di ulteriori sussidi dal multilateral fund, hanno ben volentieri accettato la riduzione di questi refrigeranti tra l’altro di costo notevole in quanto di

natura sintetica e quindi più costosi dal punto di vista commerciale. La soluzione da tutti individuata come di futuro successo, soprattutto in alcuni settori già pronti al passaggio, è quella dei refrigeranti naturali, tra questi spiccano: gli idrocarburi, adatti agli impianti di refrigerazione domestica/commerciale e il condizionamento monoblocco o di piccole dimensioni e cariche limitate di refrigerante. L’ammoniaca per i grossi impianti industriali di refrigerazione e di condizionamento, l’anidride carbonica adatta ai climi più freddi e a condizioni critiche soprattutto per la refrigerazione commerciale. Il settore è stato fin da subito unito nella convinzione che nessuno debba più usare i refrigeranti R404a e R507c in quanto a breve non saranno più disponibili in commercio. Verranno quindi probabilmente nel prossimo futuro offerti a prezzo ribassato al fine di terminarne le scorte. Di futuro incerto, ma sicuramente importanti, nel breve e medio periodo sono i refrigeranti HFO con denominazione ASHRAE A2L e cioè leggermente infiammabili, ma di gestione simile agli attuali refrigeranti con compressioni simili, non tossici e con bassissima probabilità di infiammabilità.

2) ESEMPI CONCRETI DI PRATICA SUI REFRIGERANTI IN UN PAESE AFRICANO, IL GAMBIA Un piccolo stato al centro dell’Africa occidentale, completamente incapsulato dentro il Senegal richiede al Centro Studi Galileo assistenza. Sotto

l’egida del progetto internazionale delle Nazioni Unite UNIDO Global Environment Facility, il CSG ha svolto il primo meeting per il trasferimento tecnologico e di competenze per il passaggio dall’R22 ai “nuovi” gas. Sono stati visitati circa 10 impianti del paese per studiare l’attuale situazione generale. Sono presenti moltissimi impianti che utilizzano ancora gas dannoso per l’ozono, ma di grande importanza per il settore. Ricordiamoci che se la macchina funziona correttamente, non ha fughe, non è necessario convertire l’impianto in quanto con questa operazione si avrebbe il rischio di perdite, e danni all’ambiente, con riduzione dell’efficienza energetica. Solo a fine vita o in caso di manutenzioni straordinario di significativa importanza, infatti il refrigerante deve essere smaltito tramite gli appositi centri specializzati. Il Gambia è un paese povero che rispecchia molto l’Italia dei primi del novecento. La forte economia agricola e la fiorente attività di pesca necessitano di importanti impianti di conservazione che, nei paesi in via di sviluppo, risultano fondamentali per superare il dato attuale del 40% di cibo che dopo la produzione non raggiunge le tavole, progresso fondamentale per sconfiggere la fame nel mondo. Le macchine di produzione del ghiaccio, che viene venduto in borse (prezzo 120 dalasi, 2 euro a borsa) e utilizzato per mantenere la cella isolata in temperatura di conservazione, sono vecchie, mal funzionanti e con forti perdite.

Ognuna ha una persona che la sorveglia giorno e notte, dormendoci vicino per poter lanciare l’allarme in caso di guasto e chiamare il tecnico del freddo istruito dalla scuola dei professionisti GTTI. Infatti la richiesta di tali tecnici è in tutti i paesi in via di sviluppo, articolo 5 del protocollo di Montreal, in fortissima ascesa. La loro competenza viene messa spesso in discussione. Il Centro Studi Galileo e l’Europa sono un esempio da seguire e da cui trarre esempio per un futuro e certo sviluppo del settore nel paese. Il progetto da 140.000 dollari include quindi 4 corsi di formazione nella scuola GTTI su refrigeranti tecnologicamente e ambientalmente evoluti, 4 impianti didattici sugli stessi refrigeranti e per concludere meetings nel paese per aumentare la conoscenza e la coscienza degli operatori del settore tramite newsletter, riviste, convegni e media.

3) INCONTRO DI TUTTE LE ASSOCIAZIONI EUROPEE DEL FREDDO PER IMPLEMENTARE LE REGOLAMENTAZIONI EUROPEE SUI REFRIGERANTI Stoccolma, Meeting AREA Le 22 associazioni europee si sono riunite per confrontarsi sulle implementazioni delle regolamentazioni europee e legislazioni nazionali. Solamente l’Olanda ha implementato ad oggi uno schema di certificazione per i refrigeranti naturali che, come sappiamo, richiedono competenze particolarmente importanti per la loro infiammabilità, tossicità o alte pressioni. Nei Paesi Bassi anche per questi impianti è necessario il registro delle apparecchiature, visite periodiche ed esclusivamente personale certificato. L’Italia risulta essere il paese con il maggior numero di tecnici del freddo, facilmente spiegabile dal fatto che è un paese caldo che ha un grande numero di piccole e medie imprese anche per l’installazione di impianti di condizionamento domestico. Nazioni egualmente evolute come Germania e Inghilterra hanno meno necessità di questo tipo di comfort viste le temperature meno elevate. La Francia si colloca a metà tra noi e quest’ultime. Alcune Nazioni si sono mostrate par-

Il Patentino Frigoristi presentato a Rai 1 da Centro Studi Galileo E’ tempo di accensione dei climatizzatori. Forse nel nord Italia si attenderà ancora qualche settimana ma nell’Italia centrale e meridionale è tema di attualità. Prima dell’accensione occorre effettuare la giusta manutenzione, per controllare che il dispositivo sia in ordine, senza perdite, al 100% di efficienza e sia immune da acari e batteri, tramite l’igienizzazione dei filtri.La trasmissione RAI “Uno Mattina”, ha voluto dedicare uno speciale all’argomento invitando in studio il Centro Studi Galileo per un’approfondimento tecnico. Il Docente e Esaminatore CSG Michelangelo Trichilo si è quindi recato presso gli studi RAI e alla domanda diretta posta dalla conduttrice Francesca Fialdini su come fosse possibile orientarsi alla scelta del tecnico di fiducia ha risposto: “Occorre scegliere un Tecnico che sia in possesso della Certificazione, il Patentino Frigoristi. L’elenco dei Tecnici certificati è presente sul sito www.fgas.it“. Per continuare a leggere e visionare il video visionare su www.industriaeformazione.it

Il Centro Studi Galileo con l’esaminatore Michelangelo Trichilo, presenta alla trasmissione televisiva Unomattina su Rai1 il 13 maggio alle ore 7,30 il Patentino Frigoristi.

ticolarmente preoccupate poiché l’informazione dell’immediato blocco nell’uso dell’R404 ancora non è stata recepita da molti tecnici. Il progetto Real Alternatives ha avuto, a Stoccolma, il lancio da parte dell’associazione europea. Tutti gli stati membri ne terranno conto per garantire ai propri tecnici una formazione di base sui refrigeranti alternativi, come richiesto dalla regolamentazione europea. Spagna e Repubblica Ceca hanno richiesto la traduzione nelle loro lingue. Tutti i 28 stati membri sono concordi nel mutuo riconoscimento della qualifica del tecnico che usa i gas refrigeranti. Tale esempio viene ripreso dagli Stati del mondo per creare una licenza internazionale riconosciuta dall’industria I promotori dell’iniziativa sono ovviamente l’Area, l’associazione americana AHRI e l’associazione brasiliana, sotto l’ombrello degli amici delle Nazioni Unite UNEP, con cui il nostro istituto da 10 anni collabora per riviste, convegni e ovviamente formazione.

XVI CONVEGNO EUROPEO-EXPO2015 Ora tutto è rivolto al XVI convegno europeo nel quale i più importanti esperti del settore, incluso il presidente dell’associazione americana ASHRAE, mostreranno al pubblico, tra cui oltre 200 tecnici italiani delle maggiori associazioni, industrie di produzione e di distribuzione, cosa ci aspetta nei prossimi anni. E, credeteci, nei prossimi anni avremo la più grande rivoluzione del nostro settore dei nostri tempi. Infatti il passaggio da CFC e HCFC a HFC ha avuto un impatto leggero rispetto ad un praticamente certo passaggio ai refrigeranti naturali infiammabili, tossici e ad alte pressioni di esercizio con grandi competenze richieste per una espansione ancora maggiore del nostro settore. Precisamente sono ancora molti gli ambiti che richiedono raffreddamento degli edifici o anche riscaldamento tramite pompe di calore. ●

Speciale condizionamento dell’aria

Raffreddamento evaporativo

RENATO LAZZARIN

Didier Coulomb, direttore IIR

Presidente della Commissione E1 dellʼIIR

27ª Nota informativa sulle tecnologie della refrigerazione

INSTITUT INTERNATIONAL DU FROID 177, Bd Malesherbes - 75017 Paris Tel. 0033/1/42273235 - www.iifiir.org

L’IIR, International Institute of Refrigeration (Istituto internazionale della refrigerazione), pubblica periodicamente una newsletter pensata per soddisfare i bisogni dei decision makers a livello globale, coloro i quali devono prendere le decisioni e non sempre hanno il supporto tecnico adeguato. Queste note riassumono le conoscenze in campo tecnologico in materia di refrigerazione e nei settori di applicazione della refrigerazione. Ogni nota definisce le priorità future di sviluppo e fornisce le raccomandazioni dell’ IIR in questo contesto. Il raffreddamento evaporativo dovrebbe essere usato molto di più per via del suo basso costo e della sua efficacia, specialmente in zone con clima caldo e secco. Questa nota informativa offre lo stato dell’arte di questa semplice e pratica tecnologia. Il principio ingegneristico e le diverse modalità di funzione del sistema sono spiegate usando rappresentazioni semplificate. Sono evidenziati i potenziali risparmi energetici rispetto ai sistemi convenzionali di raffreddamento e sono messi in luce anche gli aspetti inerenti al consumo dell’acqua. Vengono spiegate molte applicazioni

di raffreddamento evaporativo, quali: sistemi d’aria condizionata, sistemi per la conservazione di alimenti deperibili e quelli di pre-raffreddamento. In conclusione, l’IIR fornisce una raccomandazione pratica in merito alle condizioni in cui questa tecnologia può essere implementata. Questa nota informativa è stata preparata da Renato Lazzarin, Presidente della Commissione E1 dell’IIR, con l’aiuto della sede generale dell’IIR ed è stata rivista da alcuni esperti della rete dell’IIR.

raffreddamento evaporativo indiretto e una combinazione di entrambi. La presente nota descrive l’applicazione e le condizioni in cui questi processi potrebbero offrire un vantaggio dal punto di vista tecnico ed economico. Una descrizione e ulteriori spiegazioni tecniche sono fornite in una nota tecnica sul raffreddamento evaporativo (Lazzarin, 2012) sul sito web dell’IIR: www.iifiir.org

PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO INTRODUZIONE Il principio di raffreddamento evaporativo si basa sul fatto che l’evaporazione di un liquido assorbe in modo significativo più calore della quantità richiesta per la sua temperatura per aumentare di qualche grado. Un chiaro esempio è dato dalla sensazione di freddo che una persona prova uscendo da una piscina aperta quando c’è vento anche se fa caldo. L’acqua evapora dalla pelle. Questo rimuove il calore richiesto per il processo di evaporazione e perciò la pelle si raffredda. Questo processo è usato (in unione con altri) nei sistemi convenzionali di refrigerazione d’aria condizionata. Comunque, il termine “raffreddamento evaporativo” si riferisce al raffreddamento ottenuto solamente attraverso l’evaporazione dell’acqua nell’aria. I principali processi evaporativi sono: raffreddamento evaporativo diretto,

Il raffreddamento evaporativo si basa su due importanti fenomeni: 1) in condizioni normalizzate di temperatura e pressione, per evaporare una certa quantità di acqua è richiesto circa 60 volte in più di calore che per aumentare la sua temperatura di 10 °C; 2) l’aria non satura di umidità può assorbire una certa quantità aggiuntiva di vapore acqueo, in questo caso il calore contenuto nell’aria è assorbito dalla vaporizzazione dell’acqua. Questa fase di cambiamento dallo stato liquido a quello di vapore provoca il raffreddamento simultaneo dell’aria e dell’acqua che rimane nello stato liquido. Nota: la quantità di vapore acqueo contenuto nell’aria saturata aumenta più velocemente della temperatura. Quindi il raffreddamento evaporativo è particolarmente interessante in regioni con clima caldo e secco. Al contrario, il potenziale per il raffreddamento evapo-

rativo diminuisce e tende ad azzerarsi quando l’aria è vicina ai livelli di saturazione dell’umidità. In climi umidi, il raffreddamento evaporativo potrebbe comunque essere usato al livello del condensatore nei sistemi di refrigerazione convenzionali o negli scambiatori di calore per i processi industriali, come viene descritto di seguito. Il raffreddamento evaporativo diretto è il processo più semplice: l’aria esterna passa attraverso uno spazio chiuso in cui entra in contatto con l’acqua o sotto forma di goccioline o saturando un materiale poroso. L’acqua evapora nell’aria, rendendola così più fredda e più umida. Per via delle limitazioni pratiche di questi sistemi, l’umidità relativa non raggiunge il 100% ma qualche percentuale in meno (es. i percorsi 1 e 3 nella Figura 1 e 2). I produttori chiamano questo processo “ adiabatic cooling”, raffreddamento adiabatico, poiché l’unico scambio di calore interessato avviene tra l’aria e l’acqua con cui viene a contatto. Raffreddamento evaporativo indiretto: in questo caso, l’aria usata per raffreddare l’ambiente passa attraverso uno scambiatore di calore posizionato in un spazio chiuso con raffreddamento evaporativo. Siccome la quantità di vapore acqueo nell’aria rimane invariata, l’umidità relativa dell’aria aumenta in misura minore rispetto al raffreddamento diretto, con una riduzione uguale di temperature. La presenza dello scambiatore di calore fa sì che la temperatura diminuisca leggermente meno che nei sistemi diretti di raffreddamento (es. percorso 2 nella figura 1 e 2). Sistemi a due fasi: il raffreddamento indiretto e diretto possono essere usati in successione (es. linea 2, poi 3 nella figura 1 e 2) e questo permette alla temperatura di diminuire in misura assai maggiore rispetto a quando il raffreddamento evaporativo viene usato da solo. Per esempio, un sistema simile installato in una zona arida del Sud della California con una temperatura esterna di 38,3 °C e una umidità relativa di circa 12%, raggiunge il raffreddamento dell’aria a una temperatura al di sotto dei 13 °C (Jain, 2008). Il costo del dispositivo (esclusa l’installazione) per raffreddare 1500-sq.m di locale si cal-

cola che sia meno di 10.000 euro (circa 5.000 euro per il dispositivo di spray di raffreddamento e un po’ meno per lo scambiatore di calore). In sostanza, la piena capacità di raffreddamento non può essere raggiunta: le limitazioni fisiche dei sistemi e i problemi connessi alla corrosione riscontrati per via dei livelli eccessivi di umidità relativa, oltre ai vincoli legati a come i locali refrigerati devono essere usati, possono avere un impatto. Discuteremo di questo in seguito. Potrebbe essere richiesto il raffreddamento tradizionale o l’impiego di sistemi di deumidificazione per il controllo più accurato della temperatura ambiente e dell’umidità. Linea 1/raffreddamento evaporativo diretto: l’aria che entra nel sistema a una temperatura di 37 °C e un’umidità relativa (RH) di 20% si basa su un’umidità assoluta (AH) con circa 8 g di vapore acqueo per kg di aria. L’aria che lascia il sistema è di 21 °C, AH=14g/kg: l’aria è stata refrigerata e umidificata, e questo spiega il passaggio nel segmento obliquo destro nella figura 1 (raffreddamento adiabatico). L’umidità relativa dell’aria è del 90% (l’aria contiene il 90% del vapore acqueo che conterrebbe se fosse saturata in termini di umidità, alla stessa temperatura di 21 °C). Linea 2/raffreddamento evaporativo indiretto: nelle stesse condizioni iniziali, l’aria è raffreddata in uno scambiatore di calore e quest’ultima è raffreddata usando il raffreddamento diretto. L’aria non è a contatto con l’acqua, la sua umidità assoluta (8g/8kg) rimane invariata durante questo processo. Per via delle limitazioni dello scambiatore, la temperatura all’uscita è leggermente più alta del caso precedente (es. 24 °C al posto di 21 °C). Linee 2+3/sistema a due fasi: l’aria che lascia lo scompartimento in cui viene applicato il raffreddamento indiretto (T=24 °C, AH=8g/kg) subisce il raffreddamento diretto (linea 3) che abbassa la sua temperatura a 17 °C e aumenta la sua umidità assoluta a 11 g/kg (RH=90%). Nota: è possibile mandare parte dell’aria raffreddata dallo scambiatore nel

primo umidificatore e anche far ricircolare la frazione di acqua non evaporata. Perciò, l’aria che esce dalla scambiatore di calore può essere raffreddata (linea 2) a una temperatura anche più bassa di quella della figura 1, senza aumentare la sua umidità assoluta ( in quel caso la freccia orizzontale 2 sulla figura 1 si estende a sinistra). La parte della aria che non viene riciclata nell’umidificatore viene diretta verso l’ambiente da raffreddare. Se è necessario (per il comfort degli occupanti in zone con climi molti caldi, per esempio), l’aria passa attraverso un secondo umidificatore prima di entrare nell’ambiente [Jain, 2008; Bruno, 2010].

RISPARMI ENERGETICI E CONSUMO D’ACQUA In media, il consumo energetico può essere 4 volte più basso [Energy.gov, 2002] di un dispositivo convenzionale con la stessa potenza refrigerante, ma può scendere a 10 volte in un clima caldo e asciutto [Herman, 2009; Jaber, 2011]. Il costo dell’intera operazione è di circa 20 volte più basso di quello di un sistema standard a compressione di vapore [Lazzarin 2012]. Il consumo idrico può essere un problema, particolarmente nelle regioni aride, dove il raffreddamento evaporativo è la soluzione più vantaggiosa. L’evaporazione di 1 metro cubo d’acqua può produrre un effetto di raffreddamento di circa 2,5x106 kJ (700 kWh), lo stesso avrebbe 230 kWh richiesto per un classico sistema d’aria condizionata con un coefficiente di prestazione COP di 3. In pratica poi, viene utilizzata una frazione d’acqua in più (circa il 20%), non per raffreddare l’aria, ma per evitare il deposito di minerali che potrebbe derivare dalla concentrazione eccessiva dovuta all’evaporazione. La qualità dell’acqua deve essere monitorata e l’acqua trattata, se necessario, con la disinfezione, filtrazione o demineralizzazione: • per ragioni sanitarie: particolarmente nei sistemi di ricircolo dell’acqua, deve essere preso in considerazione il rischio della malattia della Legionella. D’altra parte, nel caso di raffreddamento diretto dell’aria per le abitazioni e i luoghi di lavoro, c’è un rischio di migrazione di aerosol e l’acqua non

Umidità assoluta (g vapore acqueo/kg dell’aria)

Figura 1: Linea 1,2,3 su un diagramma psicrometrico semplificato dell’aria umida a una pressione normale (tipo di diagramma Carrier)

Temperatura dell’aria (° Celsius) HU: Umidificatore HE: Scambiatore di calore Figura 2: linee 1,2 e 3 in un diagramma semplificato di un impianto che usa un raffreddamento evaporativo (non vengono illustrati ventole, pompe, filtri e dispositivi di regolazione)

deve contenere elementi patogeni; • per ragioni tecniche: più minerali e particelle in sospensione nell’acqua sovraccaricano l’acqua, più frequenti operazioni di “risciacquo” sono necessarie, poiché acqua sovraccarica potrebbe essere inutilizzabile. Questo aumenterà il consumo idrico a una pari capacità di raffreddamento.

lo dell’aria o dell’acqua) è una scelta tecnica e economica che dipende dalla temperatura e umidità dell’aria presente nell’ambiente, sulle possibili richieste della temperatura e umidità per i locali rinfrescati e sulla qualità dell’acqua. L’aria refrigerata per mezzo del raffreddamento diretto può essere pulsata nei locali solamente se la qualità dell’acqua lo consente.

APPLICAZIONE DEL RAFFREDDAMENTO EVAPORATIVO

1. Aria condizionata La principale applicazione del raffreddamento evaporativo è l’aria condizionata dei locali nelle regioni calde e aride. L’umidificazione dell’aria eccessivamente secca migliora il comfort fino

La scelta del sistema di raffreddamento (diretto, indiretto o a due fasi, o anche multi-fase, con o senza ricirco-

ad una certa misura: quando è caldo, la regolazione termica del corpo umano dipende proprio dal raffreddamento evaporativo cioè dalla nostra sudorazione che è l’evaporazione dell’acqua attraverso i pori e questo processo di regolazione naturale è ostacolato quando l’aria è troppo umida. In generale si considera che le condizioni termiche per il comfort umano vengono soddisfatte quando la temperatura è tra i 20 e i 27 °C e l’umidità relativa tra i 30 e 65/70% [Lazzarin, 2012]. Comunque, la definizione delle condizioni di temperatura e umidità considerate “confortevoli” per il corpo umano dipendono almeno in parte dalla perce-

zione individuale. Dovrebbe anche essere preso in considerazione il ruolo dell’abbigliamento per quanto riguarda la sensazione di freschezza e così anche l’umidità relativa dell’aria e la velocità (indici di rinnovo dell’aria, ventole), la temperatura esterna e il clima locale. Questo perché ci sono alcune normative che trattano questi aspetti, per esempio ANSI/ASHRAE standard 55, EN 15251 e ISO 7730. Inoltre, l’aria condizionata non interessa solamente gli esseri umani, ma anche gli animali: il caldo eccessivo ha un impatto sulla salute, sull’allevamento e sulla crescita. Inoltre, la mancanza di regolazione termica della pelle del pollame e la temperatura eccessiva può risultare essere fatale per questa specie. 2. Conservazione dei prodotti alimentari deperibili Nei paesi con clima molto caldo, il raffreddamento evaporativo non riesce a raggiungere le temperature raccomandate per i prodotti di origine animale o per la maggior parte dei prodotti di origine vegetale. Comunque, in alcuni casi, potrebbe permettere un significativo rallentamento del processo di deterioramento della frutta tropicale e della verdura, rendendo quindi possibile un apprezzabile guadagno in termine di vita commerciale e periodi di commercializzazione. L’aumento nell’umidità relativa riduce l’avvizzimento e la perdita di peso tramite l’evapotraspirazione della frutta e della verdura, ma un eccesso di umidità relativa favorisce la proliferazione di organismi indesiderati, includendo funghi (botrite, penicillium…); tutto ciò comporta il deterioramento dei prodotti, o anche la produzione di biotossine. Per la conservazione della frutta e della verdura, si raccomanda che l’umidità sia 85-95%. Deve anche essere preso in considerazione il rischio di corrosione del metalli. 3. Preraffreddamento Quando il raffreddamento evaporativo non raggiunge le temperature desiderate, in alcuni casi, può essere usato per operazioni di pre-raffreddamento, per ridurre sia il consumo energetico dei dispositivi convenzionali impiegati per raggiungere le temperature richie-

ste, sia la dimensione di questi dispositivi, permettendo così minori costi di funzionamento e investimento. Nota: solitamente si incontrano temperature più alte nella stagione secca e nelle zone con clima continentale, lontano dalle maggiori fonti di umidità. Questo provoca una fonte ampiezza termica quotidiana, con un’umidità relativa molto bassa nel periodo più caldo della giornata. Una situazione simile accade nei climi temperati quando subiscono episodi di caldo intenso, vento asciutto che arriva dal deserto, come per esempio nelle coste meridionali del Mediterraneo. In queste regioni, il raffreddamento evaporativo è perciò più vantaggioso durante i periodi più caldi. Questo è importante perché la prestazione degli impianti convenzionali diminuisce quando la temperatura esterna aumenta. Questo si applica anche a tutti i sistemi che usano raffreddamento evaporativo combinato con un altro processo di raffreddamento. Il vantaggio potenziale del raffreddamento evaporativo è perciò duplice: da una parte, permette di ridurre la taglia dei sistemi convenzionali che funzionano a condizioni standard, e dall’altra parte riduce il sovradimensionamento dei dispositivi a cui solitamente viene richiesto di far fronte alle temperature più alte. a. Raffreddamento dei condensatori nei sistemi tradizionali di raffreddamento Nei sistemi convenzionali di refrigerazione e d’aria condizionata, il calore è scaricato nell’ambiente al livello del condensatore; raffreddare il condensatore tramite acqua evaporata raffreddata può migliorare la prestazione del dispositivo. Del resto, il principio è ampiamente usato nei condensatori e nei condensatori adiabatici, includendo pure i climi umidi. b. Raffreddamento di liquidi Il processo è simile al raffreddamento indiretto descritto sopra, eccetto che qui l’acqua o un altro liquido passa attraverso lo scambiatore (che è anche questo raffreddato tramite il raffreddamento evaporativo diretto). Il liquido raffreddato può poi essere

usato per esempio per l’aria condizionata o per disperdere il calore generato da un processo industriale. Nell’ultimo caso, il raffreddamento evaporativo può presentare un vantaggio economico e tecnico anche in un clima relativamente umido.

RACCOMANDAZIONI SPECIFICHE Per via del suo basso costo e della sua efficienza nelle zone con clima caldo e secco, il raffreddamento evaporativo dovrebbe essere usato in modo particolare per: • I sistemi d’aria condizionata di case e luoghi di lavoro, che rappresentano attualmente l’uso più diffuso. • I sistemi d’aria condizionata di allevamenti nelle zone con clima caldo e secco. • Per la conservazione di prodotti a breve termine ma che possono essere soggetti a temperature relativamente calde per un periodo corto ma che si deteriorano rapidamente nel caso di caldo più intenso. L’aumento del costo energetico può anche aumentare i vantaggi comparativi del raffreddamento evaporativo per il preraffreddamento e raffreddamento dei condensatori dei sistemi di refrigerazione convenzionali e di alcuni scambiatori di calore in climi moderatamente caldo umido. In qualsiasi caso, l’uso del raffreddamento evaporativo richiede che la qualità dell’acqua sia abbastanza buona, che sia disponibile in quantità sufficiente e che i problemi di salute siano controllati: la Legionella potrebbe svilupparsi in certi sistemi e altri agenti patogeni e indesiderati potrebbero svilupparsi nel caso di umidità eccesiva all’interno dei locali. Le regioni dove il clima è maggiormente favorevole alla applicazione del raffreddamento evaporativo sono nei paesi sviluppati (Australia, USA…), nei paesi emergenti e in alcuni dei paesi meno sviluppati. È perciò importante promuovere gli scambi internazionali di conoscenza e tecnologie inerenti al raffreddamento evaporativo. L’IIR porta il suo contributo, in particolare grazie ai gruppi di lavoro e alle pubblicazioni. ●

Speciale EXPO Milano 2015

Macchine ed impianti per la conservazione e trasformazione dei prodotti alimentari

PAOLO AMIRANTE Professore Politecnico di Bari

Gli argomenti di questo articolo saranno sviluppati nel XVI Convegno Europeo 12-13 giugno 2015 Politecnico di Milano - EXPO2015

IMPIANTI FRIGORIFERI PER IL TRASPORTO DELLE DERRATE ALIMENTARI La maggior parte dei prodotti agricoli freschi vengono conferiti alle centrali ortofrutticole e da tali centrali dopo la refrigerazione e l’eventuale frigoconservazione vengono caricati su mezzi di trasporto (cfr. Figura 1). Il trasferimento delle derrate deperibili richiede l’impiego di sistemi di trasporto adeguati, in grado di mantenere la temperatura ottimale richiesta. Il trasporto dei prodotti agroalimentare può essere eseguito per via area, per mare o per terra, con mezzi su gomma o su rotaia, tuttavia in Italia la maggior parte del prodotto viene trasportato per strada. La quantità di merce che è stata trasportata in un anno solare in Italia (periodo 1995-2005) è risultata mediamente pari a circa 40-50 milioni di t/anno, così distribuita: • Ortaggi 18,0 - 19,2 t/anno • Frutta 11,5 - 12,8 t/anno • Carni 4,4 - 5,1 t/anno • Pesce 0,7 t/anno • Latte e derivati 5,7 - 6,4 t/anno • Uova 0,6 - 0,7 t/anno • Merce varia 50% t/anno.

Dall’analisi dei dati innanzi riportati risulta che il 73% dei trasporti (esclusa la merce varia) riguarda i prodotti ortofrutticoli, il 14% il latte e l’11% la carne, mentre per quanto riguarda il sistema di trasporto esso risulta così distribuito: • trasporto su gomma, 40 - 44 milioni di t/anno (99%) • trasporto per ferrovia, 0,4 milioni di t/anno (0,8-1,0%). I trasporti su mezzi aerei o con navi risultano trascurabili in Italia e riguardano principalmente trasporti occasionali dall’Italia verso gli Stati Uniti e il Sud America (ad esempio l’uva da tavola dalla Sicilia agli Stati Uniti).

MACCHINE E IMPIANTI PER LA SURGELAZIONE I prodotti ortofrutticoli contengono percentuali elevate di acqua che alla temperatura d’inizio del congelamento (cfr. Tabella 1) possono variare dal 75% dei piselli fino al 93% di melanzane e peperoni. Una parte dell’acqua è adsorbita così saldamente ai costituenti dell’alimento, come ad esempio le proteine ed i polissaccaridi, tanto da determinarne in parte la struttura, mentre l’altra si trova libera ed è parte del protoplasma cellulare. Con il termine di surgelazione si indi-

Figura 1. Centrale ortofrutticola.

vidua la tecnologia rivolta alla conservazione dei prodotti alimentari che, abbassando rapidamente la temperatura degli stessi dal valore d’ambiente a livelli inferiori a -18 °C, permette di mantenerne la qualità del prodotto nel tempo, riducendo l’attività’ dell’acqua in essi contenuta, rallentando le reazioni biochimiche ed arrestando lo sviluppo microbiologico. La surgelazione, come processo tecnologico, non pone alcun limite all’uso di basse temperature laddove il loro impiego sia possibile; va considerato, però, che nella pratica commerciale si fa distinzione tra alimenti congelati, conservabili a temperature non superiori a -10 °C, e prodotti surgelati, quando la temperatura di conservazione sia inferiore ai -18 °C, purché questa temperatura venga raggiunta, nel centro termico del prodotto, in un tempo inferiore alle quattro ore. In particolare, in base al D.L. 27/1/92 n. 110 (attuazione della direttiva 89/108/CEE) può definirsi surgelato il prodotto che: • è stato congelato rapidamente; • è stato conservato ininterrottamente a temperature pari o inferiori a - 18 °C; • è venduto in confezioni originali preparate con materiale idoneo e chiuse dal fabbricante o dal confezionatore. La velocità di raffreddamento influisce notevolmente sul fenomeno di congelazione ed in particolare sulla formazione dei nuclei di cristallizzazione: una bassa velocità di congelazione porta alla formazione di pochi nuclei di cristallizzazione e ad un aumento notevole delle dimensioni finali dei cristalli che distruggono la struttura delle cellule e danneggiano i tessuti; il contrario avviene per alte velocità di congelazione. Nella pratica, tuttavia, si riscontra sempre un miscuglio di cristalli di ghiaccio di diverse dimensioni, poiché la parte esterna dei prodotti congela più rapidamente di quella interna. Anche se sembra che questi fenomeni influiscano poco sulle qualità organolettiche degli alimenti, va considerato che, per non pochi prodotti alimentari, i migliori risultati si ottengano con la congelazione rapida (surgelazione), poiché se ne preserva meglio la struttura cellulare. Pur tuttavia, la generica affermazione che alte velocità di congelazione sono sempre convenienti per il manteni-

Tabella 1. Percentuale d’acqua in fase liquida per alcuni prodotti ortofrutticoli alla temperatura d’inizio congelamento. Prodotto

Temperatura di inizio congelamento (Tic) °C

% d’acqua prima del congelamento

Punte d’asparago Broccoli Sedani Spinaci Carote Cipolle Funghi Melanzane Peperoni Patate Piselli

-0,7 -1,5 -1,2 -0,6 -1,1 -1,0 -1,0 -0,7 -0,6 -1,5 -1,8

92 88 92 91 87 92 89 93 93 81 75

mento della qualità dei prodotti non é sempre vera. Esistono, infatti, alimenti, quali piselli e molte carni, che avendo un alto contenuto di materia secca, sono poco influenzati da variazioni della velocità di congelazione; in questo caso sono sufficienti velocità di avanzamento del fronte del ghiaccio variabili da 1,8 a 2,3 cm/h. Per prodotti a base di uova e per la frutta la qualità migliora con l’aumentare della velocità di congelazione, tanto che per quest’ultima, la cui polpa è costituita da un tessuto molto fragile, si possono raggiungere velocità anche di 3-4 cm/h. Per prodotti precucinati sono necessarie velocità ancora più alte, come quelle che si possono avere con l’impiego di fluidi criogenici, che oltre a ridurre la disidratazione minimizzano la perdita di aromi e di sapori, che in genere vengono trasportati dai vapori, conservando nelle migliori condizioni la fragranza naturale. Impianti di congelamento ad aria I congelatori ad aria realizzano il congelamento del prodotto facendolo lambire da aria, raffreddata a temperature comprese tra -35°C e -40 °C nel passaggio attraverso l’evaporatore di un impianto frigorifero. Questa classe di impianti comprende una vasta gamma di tecnologie, distinte in base ai tempi di refrigerazione e al grado di meccanizzazione che permettono di realizzare, per cui può essere ulteriormente suddivisa in gruppi più omogenei: • tunnel di tipo stazionario (a); • tunnel di tipo continuo (b); • tunnel di tipo automatico (c);

• congelatori a nastro (d); • congelatori a letto fluido (e). In genere l’impiego dei congelatori ad aria è limitato ai casi in cui il tempo di permanenza del prodotto in regime di bassa temperatura è limitato al fine di contenere le perdite d’acqua. a) Tunnel di tipo stazionario I tunnel di tipo stazionario, come appare nello schema di Figura 2, sono costituiti da un ambiente isolato termicamente, diviso in due vani contigui, in uno dei quali è collocata la merce, nell’altro, che costituisce anche il canale di ritorno, sono collocati l’evaporatore e i ventilatori che fanno circolare in modo controllato l’aria sui prodotti da congelare. L’aria può fluire nel senso della lunghezza del tunnel o in senso trasversale. I prodotti da congelare sono posti su vassoi disposti su di una rastrelliera che è introdotta ed estratta dal tunnel manualmente a congelazione avvenuta. Questo tipo di congelatori ha la caratteristica di essere molto flessibile e quindi utilizzabile per vari prodotti ed ha invece lo svantaggio di richiedere un notevole impiego di mano d’opera e di produrre considerevoli perdite di massa o perdita di qualità se impropriamente usato. I valori della trasmittanza termica superficiale h, e cioè, della potenza termica scambiata fra aria e prodotto nell’unità di tempo attraverso l’unità di superficie di scambio e per una differenza di temperatura di 1 °C, sono alquanto bassi e sono mettersi in relazione diretta con la velocità dell’aria. La trasmittanza termica superficiale,

Figura 2. Schema di tunnel di tipo stazionario (a).

Figura 3. Tunnel a funzionamento continuo (b).

espressa in kcal/hm2 °C, può essere determinata mediante la relazione: h = 8,6 · v0,83 essendo v la velocità dell’aria espressa in m/s. Ad esempio: per v = 5 m/s si ottiene h = 4,8 kcal/hm2 °C, mentre per v = 10 m/s, si ottiene h = 57,5 kcal/hm2 °C. b) Tunnel a funzionamento continuo Questi congelatori consentono, rispetto ai precedenti, una riduzione dell’impiego di mano d’opera nella movimentazione del prodotto, in quanto il processo è condotto in modo completamente meccanizzato. Come appare nello schema di Figura 3, le rastrelliere, che sorreggono i vassoi su cui viene caricato il prodotto, sono montate su carrelli a ruote che normalmente scorrono su binari e sono spinte da meccanismi ad azionamento molto spesso idraulico. Presentano gli stessi vantaggi e svantaggi dei tunnel stazionari, ma permet-

tono la riduzione d’impiego di mano d’opera, per contro hanno una minore flessibilità in quanto i prodotti con tempi di congelamento differenti devono essere caricati su carrelli che seguono binari diversi. c) Tunnel automatici In questo tipo di impianti tutte le operazioni di movimentazione del prodotto durante il processo di congelamento vengono opportunamente automatizzate con soluzioni meccaniche complesse, tali da rendere questi tunnel a funzionamento automatico notevolmente differenti dai precedenti. Il prodotto da congelare può essere caricato su vassoi che, muovendosi lungo una grande rastrelliera scorrevole, la percorrono per tutta la linea su un nastro rettilineo o su più nastri rettilinei dalla parte più alta a quella inferiore, con un movimento sempre in senso opposto da un ripiano rispetto al successivo (cfr. Figura 4). In questo tipo di congelatori a vassoio, per ogni

vassoio caricato dall’alto ne esce uno in basso. La movimentazione dei vassoi dall’ingresso all’uscita del congelatore è costosa anche se realizzata meccanicamente. Il caricamento del prodotto da congelare avviene frontalmente nella parte superiore del congelatore e lo scarico del prodotto congelato, un ripiano per volta, nella parte inferiore. Questi congelatori possono essere progettati per qualsiasi altezza tra i ripiani e per varie lunghezze e larghezze, automatizzando anche il carico e lo scarico del prodotto. d) Congelatori a nastro I congelatori a nastro (cfr. Figura 5), che nella loro prima realizzazione erano costituiti semplicemente da nastri trasportatori a maglie metalliche installati in una camera a circolazione

Figura 4. Linea su nastri rettilinei dalla parte più alta a quella inferiore.

forzata di aria, sono attualmente progettati in modo da realizzare un miglior contatto tra aria e prodotto sfruttando il percorso del flusso verticale di aria. Per un buon congelamento occorre una uniforme distribuzione del prodotto su tutta la superficie del nastro, altrimenti l’aria si concentra nella zona ove il prodotto è distribuito con minore densità. I tipi principali di congelatori a nastro sono: 1) a nastro singolo; 2) a nastro multiplo, a più ordini; 3) con nastro a spirale. Il congelatore a nastro singolo è il più semplice, consistendo in un nastro trasportatore esposto ad una corrente d’aria proveniente dall’alto; tale impianto è in genere utilizzato per prodotti fritti o relativamente secchi che non tendono a congelare l’uno insieme all’altro o ad ammassarsi (bastoncini di pesce, patate fritte, prodotti da forno).

I prodotti umidi tendono ad ammassarsi e a formare ghiaccio che mette a repentaglio la durata del nastro. Per esigenze di spazio si passa dal congelatore a singolo nastro a quello multiplo a più ordini, che si ottiene sovrapponendo più nastri trasportatori singoli; i congelatori a nastro multiplo a più ordini sono adatti per la surgelazione di prodotti singoli (IQF = Individual Quick Freezing), quali bastoncini di pesce fritti, porzioni di pesce, prodotti da forno ed altro. E’ inevitabile, però, che la presenza dell’imballaggio comporti un sensibile aumento dei tempi di congelamento che rende questi congelatori poco economici per la surgelazione di prodotti singoli. Per utilizzare al massimo la superficie del nastro rispetto alla superficie occupata in pianta vengono realizzati i congelatori a nastro del tipo a spirale. Come riportato in Fig. 9, essi sono costituiti da un nastro a forma di spirale avvolto intorno ad un tamburo rotante sino a formare un gran numero di spire. La circolazione dell’aria che si muove con velocità da 2 a 4 m/s, avviene in direzione ortogonale al piano dei nastri e assicura un’efficace trasmissione del calore. e) Congelatori a letto fluido I congelatori a letto fluido, a differenza di quelli precedentemente descritti, non hanno bisogno di alcun supporto per il trasporto dei prodotti da congelare, poiché questi galleggiano in un flusso di fluido diretto verso l’alto. Nel funzionamento dell’impianto si verifica che, per una certa velocità del fluido, generalmente aria a bassa temperatura, il prodotto da congelare, costituito da particelle della stessa forma e dimensione, galleggia nel getto d’aria; in queste condizioni ogni particella, separata dall’altra, avvolta da aria e libera di muoversi, fa assumere alla massa di prodotto da congelare le caratteristiche di un fluido, come illustrato nella Figura 7 e nella Figura 8; utilizzando aria a bassa temperatura oltre ad ottenersi la fluidizzazione, è possibile congelare e trasportare il prodotto senza necessità di impiegare nastri trasportatori meccanici. Per un buon funzionamento del congelatore a letto fluido occorre assicurare una buona fluidizzazione della massa del prodotto, che si ottiene per

Figura 5. Surgelatore a nastro trasportatore rettilineo. Durante il trasporto sul nastro il prodotto viene investito dalla corrente di aria fredda generata da una serie di evaporatori ventilati: 1) nastro trasportatore di alimentazione; 2) nastro trasportatore di prelievo; 3) primo evaporatore ventilato di preraffreddamento; 4) evaporatori ventilati; 5) porte di ispezione.

Figura 6. Surgelatore a nastro a spirale; sul tamburo rotante si avvolge il nastro trasportatore con un andamento a spirale che determina un percorso sufficientemente lungo per consentire al prodotto il necessario tempo di contatto con la corrente di aria fredda generata dalla batteria di raffreddamento: 1) nastro trasportatore di alimentazione; 2) nastro trasportatore di prelievo; 3) tamburo rotante conduttore; 4) batteria di raffreddamento; 5) porte di ispezione. velocità dell’aria comprese tra un valore minimo necessario al mantenimento del prodotto in sospensione e un valore massimo oltre il quale si avrebbe la fuoriuscita dello stesso dal congelatore. Per le caratteristiche del loro funzionamento i congelatori a letto fluido realizzano un ottimo contatto tra prodotto ed aria, con il risultato di potersi ottenere uno scambio termico

più efficiente di quanto non avvenga nei normali congelatori ad aria forzata. Va notato, infatti, che non solo si realizza la massima estensione della superficie di scambio aria-prodotto, venendo questa a coincidere con la somma delle superfici esterne delle singole particelle presenti nella massa, ma si ottengono anche valori della trasmittanza termica superficiale pari a 70-100 W/m2 °C, che risultano i

Figura 7. Schema di funzionamento di un congelatore a letto fluido.

più elevati tra tutti i sistemi di congelamento ad aria e permettono di ottenere tempi di refrigerazione molto bassi. Questa maggiore efficienza comporta, a parità di capacità di lavorazione, la riduzione ad un terzo delle dimensioni di questi congelatori rispetto a quelli a nastro, inoltre l’elevata rapidità di congelazione permette di ottenere una minima disidratazione del prodotto con perdite in peso inferiori all’ 1%. I congelatori a letto fluido possono essere impiegati per congelare legumi, frutta, verdure (purché con struttura compatta senza foglie) o alimenti cucinati quali patate fritte, gamberi ed altro. La potenza frigorifera erogata da un impianto di congelazione a letto fluido può essere determinata in Watt, mediante l’espressione: P = Qpa (iau - iai)

Figura 8. Congelatore a letto fluido.

essendo: • Q, la portata d’aria dell’impianto, in m3/s; • pa, la densità dell’aria, in kg/m3, pari a 1,4 kg/m3; • iau e iai, rispettivamente l’entalpia dell’aria all’uscita dell’impianto, cioè dopo aver investito il prodotto, e all’ingresso, in J/kg. La potenza termica effettivamente sottratta al prodotto Pu può determinarsi in Watt mediante l’espressione: Pu = C cp (tpi - tpu) essendo: • C, la capacità di lavoro dell’impianto, in kg/s; • cp, il calore specifico del prodotto congelato, in J/kg °C; • tpi e tpu, rispettivamente, la temperatura iniziale del prodotto e all’uscita dell’impianto.

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Il rapporto Pu/P fornisce il rendimento dell’impianto. Impianti di congelamento per contatto Questi impianti, costituiti da congelatori a piastre, risultano particolarmente adatti alla congelazione di prodotti impacchettati. La sottrazione del calore dal prodotto da congelare si ottiene serrando questo tra due piastre refrigeranti all’interno delle quali circola direttamente il fluido frigorigeno. In tal modo la trasmissione del calore avviene principalmente per conduzione e, se si prendono alcuni accorgimenti nella progettazione e nel funzionamento dell’impianto, come per esempio la planarità delle piastre che devono essere esenti da distorsioni, e l’accuratezza nel riempire di prodotto i contenitori, si ottiene un’alta efficienza nella trasmissione del calore e tempi di congelamento piuttosto bassi. Infatti si riescono ad ottenere valori della trasmittanza termica superficiale variabili tra 150 e 580 W/m2 °C, e quindi grandi velocità di congelamento. Per gli alti valori della trasmittanza termica superficiale ottenibili, l’impiego dei congelatori per contatto, quando possibile, è da preferirsi perché oltre ad essere rapido risulta economico sotto l’aspetto energetico, non essendoci energia spesa per la ventilazione. Il carico termico per tale impianto può essere calcolato nel modo che segue: • calore entrato per trasmissione attra-

Figura 9. Surgelatore a piastre orizzontali.

verso le pareti, il soffitto, il pavimento (Qt); • calore sensibile entrato con l’aria ad ogni apertura della porta della cella (Qe); • calore da sottrarre al prodotto immesso nella cella per portarlo alla temperatura di conservazione (Qp); • calore di traspirazione svolto dai prodotti stivati (Qtrasp); • calore dissipato dai motori elettrici dei ventilatori (Qele); • calore immesso in cella: personale, illuminazione, ecc. (Qi). Pertanto il carico termico totale sarà pari a: Q = Qt + Qe + Qp + Qtrasp + Qele + Qi Il calore Qt (cfr. paragrafo 5.6) dipende: • dal luogo di costruzione • dalle caratteristiche termoisolanti delle pareti.

Figura 10. Congelatore per contatto.

Il calore Qe dipende dalla differenza entalpica tra le condizioni interne ed esterne e dal numero di aperture/h delle porte. Il calore Qp dipende dalla quantità di prodotto immesso nella cella e dalla temperatura di conservazione. Il calore Qtrasp è funzione del calore di traspirazione dei singoli prodotti immagazzinati. Il calore Qele dipende dal tipo di ventilatore installato. Il calore Qi dipende dal numero di ingressi degli operatori in cella, dal sistema di illuminazione e dalle altre energie immesse dalle attrezzature di servizio. Naturalmente i valori della trasmittanza termica superficiale sono in relazione diretta con la pressione esercitata fra le piastre. Per mantenere costante la

pressione al valore stabilito è necessario utilizzare un sistema di regolazione che compensi l’aumento di volume del prodotto durante il congelamento. Tabella 2. Valori della trasmittanza termica superficiale per i diversi tipi di impianto. Metodo di congelazione

Trasmittenza termica superficiale (W/m2 °C)

Aria forzata Letto fluido Per contatto Per aspersione

5 ÷ 30 70 ÷ 90 150 ÷ 500 1000 ÷ 1500

Lo spessore complessivo del prodotto imballato viene molto spesso limitato a valori non superiori a 50 mm, poiché i tempi di congelamento aumentano rapidamente con l’incremento dello spessore. I congelatori per contatto possono essere a piastre orizzontali (cfr. Figura 9), o verticali ed avere alimentazione e scarico manuale, automatico oppure di tipo continuo. Nel caso di congelatori a piastre orizzontali manuali, con numero delle piastre variabile tra 15 e 20, il prodotto da congelare viene posto su vassoi metallici all’uscita della linea di impacchettamento, quindi trasportato con un carrello presso il congelatore e caricato manualmente tra le piastre refrigeranti. L’automazione di questa operazione è in genere realizzata facendo in modo che il carico e lo sca-

rico del prodotto avvengano sempre allo stesso livello mentre il complesso di piastre viene azionato da un traslatore verticale, che muovendosi verso l’alto o verso il basso posiziona ciascuna coppia di piastre in corrispondenza del convogliatore in ingresso (cfr. Figura 10). A posizionamento avvenuto, le piastre vengono divaricate in modo che i pacchetti di prodotto da congelare possano essere spinti dal convogliatore tra le piastre stesse producendo l’espulsione del prodotto congelato dalla parte opposta. Il ciclo descritto si ripete in maniera identica per ogni coppia di piastre fino al completamento del carico; quindi le piastre vengono serrate e inizia il processo di congelazione. Congelatori per aspersione di liquidi criogenici In questo tipo di impianti si ottiene la congelazione del prodotto mediante aspersione con liquidi criogenici (cfr. Figura 11 e Figura 12), quali azoto liquido, anidride carbonica liquida o freon R12, mentre esso viene trasportato con nastri rettilinei, a spirale o a più ordini. Mettendo direttamente in contatto il prodotto da congelare con il fluido frigorigeno si ottengono grandi velocità nei processi di scambio termico. A questa caratteristica si aggiungono altri pregi, che hanno determinato la grande diffusione di questi impianti negli ultimi anni: costo iniziale basso, rapida installazione e messa in funzione, possibilità di inserimento in linee di processo altamente meccanizzate, riduzione dei processi di disidratazione. Questa ultima caratteristica li rende poi particolarmente idonei alla congelazione di prodotti caldi o cucinati. Il principio di funzionamento di un congelatore ad irrorazione di azoto liquido dotato di nastro trasportatore rettilineo è il seguente: l’azoto liquido, alla temperatura di -196 °C, viene spruzzato sul prodotto da congelare trasportato da un nastro all’interno di un tunnel dove viene mantenuta la pressione atmosferica; l’azoto, evaporando rapidamente, sottrae al prodotto da congelare una grande quantità di calore. Mentre un agitatore provvede a mantenere l’atmosfera continuamente in movimento, i vapori freddi vengono inviati in controcorrente sul prodotto che entra nel congelatore in modo da

Figura 11. Rifornimento di gas criogenico per tunnel di surgelazione.

Figura 12. Surgelatore industriale per aspersione di fluido criogenico per linee di lavorazione di prodotti delicati che potrebbero essere deteriorati da forti correnti d’aria: 1) nastro trasportatore di alimentazione; 2) nastro trasportatore di prelievo; 3) vasca di surgelazione; 4) iniettori di fluido criogenico; 5) condensatore del fluido criogenico.

effettuare un preraffreddamento e il successivo congelamento, per poi essere scaricato ad una temperatura compresa tra i -30 e i -18 °C.; occorre tuttavia tener conto che molti prodotti possono non sopportare lo stress termico causato da un raffreddamento così rapido come quello che avviene in questo tipo di impianti. Poiché l’azoto non viene recuperato dopo l’uso, il suo consumo incide notevolmente sui costi del processo di congelazione. I consumi di azoto si aggirano tra 1 e 1,5 kg per kg di prodotto congelato.

Nel caso invece in cui si adoperi il freon R12 (non più utilizzato), particolarmente purificato (temperatura di ebollizione -30 °C alla pressione atmosferica), questo viene in gran parte recuperato per condensazione all’interno dell’impianto, dopo che è evaporato in contatto con il prodotto da congelare. La piccola quantità di R12, che rimane sul prodotto congelato, evapora in gran parte durante il periodo di conservazione nel magazzino frigorifero, lasciando piccoli residui sugli alimenti congelati. ●

Speciale corso di tecniche frigorifere per i soci ATF

Problemi di ritorno dell’olio al compressore: l’uso del separatore 183ª lezione di base PIERFRANCESCO FANTONI ARTICOLO DI PREPARAZIONE AL PATENTINO FRIGORISTI

CENTOTTANTATREESIMA LEZIONE SUI CONCETTI DI BASE SULLE TECNICHE FRIGORIFERE Continuiamo con questo numero il ciclo di lezioni semplificate per i soci ATF del corso teorico-pratico di tecniche frigorifere curato dal prof. ing. Pierfrancesco Fantoni. In particolare con questo ciclo di lezioni di base abbiamo voluto, in questi 15 anni, presentare la didattica del prof. ing. Fantoni, che ha tenuto, su questa stessa linea, lezioni sulle tecniche della refrigerazione ed in particolare di specializzazione sulla termodinamica del circuito frigorifero. Visionare su www.centrogalileo.it ulteriori informazioni tecniche alle voci “articoli” e “organizzazione corsi”: 1) calendario corsi 2015, 2) programmi, 3) elenco tecnici specializzati negli ultimi anni nei corsi del Centro Studi Galileo divisi per provincia, 4) esempi video-corsi, 5) foto attività didattica.

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Introduzione In taluni circuiti frigoriferi può esserci un difficile ritorno dell’olio al compressore causato sia da motivi di conformazione del circuito sia dalla sua lunghezza. Per evitare difficoltà di lubrificazione al compressore la continua aggiunta di olio non è la soluzione idonea a risolvere il problema. L’impiego di un separatore consente di raccogliere l’olio che lascia il compressore e di permetterne il suo rapido ritorno.

Per limitare le possibilità di accumulo indesiderato di olio all’interno del circuito è necessario impiegare sempre olio che risulti essere miscibile con il refrigerante, in modo tale che quest’ultimo riesca a veicolare il lubrificante ed a ricondurlo all’interno del compressore. In difetto di miscibilità è pressoché scontato che una quantità di olio si accumuli all’interno del circuito frigorifero.

Controllo del livello dell’olio Lubrificazione del compressore Durante la fase di compressione del vapore, che avviene all’interno del compressore, è inevitabile che una certa quantità di olio si mescoli al refrigerante e lasci il compressore stesso. Dal carter del compressore l’olio viene, a seconda del tipo di lubrificazione in uso, spruzzato o incanalato in modo tale da bagnare le pareti interne dei cilindri. Questo comporta però che l’olio venga in parte successivamente espulso assieme al vapore compresso. Affinché il compressore non rimanga senza lubrificante è indispensabile che l’olio che riesce ad entrare in circolo faccia necessariamente ritorno al compressore, senza che rimanga intrappolato in qualche componente o all’interno delle tubazioni stesse. La quantità di olio che potenzialmente può rimanere al di fuori del compressore è ovviamente tanto maggiore quanto più è grande il circuito frigorifero.

Nelle normali e periodiche occasioni di manutenzione programmata di un circuito va sempre eseguito il controllo del livello dell’olio all’interno del carter del compressore attraverso l’apposita spia che possiamo trovare su alcuni tipi di compressori (vedi figura 1). Il Figura 1. Esempio di compressore semiermetico con spia per il controllo del livello dell’olio. (catalogo Frascold)

Figura 2. Interno di un separatore d’olio: si notano i setti che impongono continui cambi di direzione al flusso della miscela refrigerante+olio e il galleggiante posto sul fondo che consente l’apertura della valvola a spillo per il ritorno dell’olio al compressore.

controllo ha esito positivo se il livello dell’olio è compreso tra il limite massimo e quello minimo che troviamo segnato sulla spia stessa. Nel caso il livello sia inferiore al valore minimo non va eseguito un rabbocco immediato dell’olio. Innanzitutto perchè l’olio all’interno del circuito non si consuma, quindi un basso livello dell’olio all’interno del carter del compressore significa semplicemente che tale olio si trova localizzato in vari punti del circuito. Prima di rabboccare, quindi, va capito perchè tale olio ha difficoltà a ritornare al compressore. Se non si elimina la causa, il rabbocco non farà altro che provocare, in un tempo più o meno breve, un nuovo accumulo di olio all’interno del circuito, con la creazione di ulteriori problematiche di funziona-

Figura 3. Schema di installazione di un separatore d’olio.

mento. Il compressore tenderà nuovamente, così, a rimanere senza olio. In secondo luogo, la prassi di aggiungere continuamente olio senza eliminare la causa che ne impedisce il suo ritorno al compressore, porta ad avere un sovraccarico di olio all’interno del circuito. Tale olio, in particolari condizioni di funzionamento, potrebbe anche improvvisamente ritornare di colpo al compressore provocando, anche in questo caso, danni al compressore proprio come succede quando deve subire improvvisi ritorni di refrigerante liquido.

Il separatore dell’olio L’olio che lascia il compressore attraverso il tubo di mandata può essere recuperato in maniera immediata attraverso l’installazione di un separatore d’olio, che permette di dividere l’olio dal refrigerante e di ri-inviarlo al carter del compressore. Tuttavia non in tutti gli impianti è presente tale componente che, comunque ricordiamo, non è in grado di recuperare comple-

tamente tutto il lubrificante che viene espulso dal compressore. Sta di fatto, però, che un buon recuperatore d’olio riesce a fermare ben oltre il 95% dell’olio che lascia il compressore. Il principio su cui si basa il funzionamento del separatore è quello di imporre al gas che proviene alla mandata del compressore un rallentamento della sua velocità ma soprattutto una serie di continui cambi di direzione in modo che le goccioline di olio presenti, più pesanti delle particelle di vapore di refrigerante, si separino da esse. L’interno del separatore, così, è costituito da una serie di reti e setti metallici che deviano la traiettoria del refrigerante: ad ogni deviazione l’olio, che ha inerzia maggiore del vapore, tende a proseguire la sua traiettoria e si deposita sulle pareti interne del separatore, fluendo poi per gravità sul fondo del recipiente (vedi figura 2). Quando l’olio si è accumulato fino ad un certo livello sul fondo, un galleggiante provvede all’apertura dello spillo di una valvola che consente il deflusso dell’olio verso il carter del compressore.

Lo spostamento dell’olio avviene grazie al differenziale di pressione esistente tra il separatore (alta pressione) ed il carter del compressore (bassa pressione). Sul fondo del separatore potrebbero anche accumularsi, nel tempo, eventuali scorie metalliche presenti all’interno del separatore, provocando problemi al deflusso dell’olio. Per tale ragione, per limitare le conseguenze di tale problema, è possibile trovare presente sul fondo del separatore una calamita che ha il compito di trattenere tali impurità. In questo modo si impedisce che tali impurità possano ostruire la valvola che permette la fuoriuscita dell’olio.

Installazione del separatore Oltre al compito di trattenere l’olio che esce dal compressore, il separatore permette anche di ridurre le pulsazioni del gas in alta pressione che esce dal compressore. Anche per tale ragione esso va installato il più vicino possibile al compressore stesso. Affinchè funzioni correttamente esso va pre-caricato con una certa quantità di olio così come viene specificato dal costruttore. Per quanto riguarda i collegamenti, oltre a quelli che permettono l’arrivo e la partenza del gas refrigerante, esso va connesso con la tubazione che permette il ritorno dell’olio al compressore (vedi figura 3). Tale tubazione può essere collegata direttamente al carter del compressore stesso oppure a monte di esso sulla tubazione di aspirazione. L’accorgimento importante che deve essere sempre osservato è che all’interno del separatore non si accumuli refrigerante allo stato liquido. Questo può avvenire o perchè durante i periodi di fermo dell’impianto tale liquido migra dal condensatore verso il separatore o perchè il gas contenuto nel separatore si condensa al suo interno. Tale ultima evenienza è possibile nei periodi freddi in cui si ha il fermo impianto se il separatore è installato su un’unità condensante remota posta all’esterno. Il primo problema si può risolvere mediante l’installazione di un’elettroval-

vola o di una valvola di non ritorno sulla tubazione che collega il separatore al condensatore. Essa ha il compito di chiudere il passaggio del refrigerante quando il compressore si ferma e quindi di impedire il deflusso a ritroso del liquido dal condensatore al separatore. Il secondo problema si risolve impedendo al refrigerante di condensare all’interno del separatore anche quando la temperatura esterna è molto bassa. Questo si può evitare provvedendo a coibentare opportunamente il separa-

tore oppure dotandolo di una resistenza riscaldante che si attiva quando il compressore si ferma. Infine, sulla tubazione di ritorno dell’olio al compressore si può installare un vetro-spia, per poter verificare se effettivamente avviene il passaggio dell’olio, e un filtro per la depurazione dell’olio prima che entri nel compressore. ● È vietata la riproduzione dei disegni su qualsiasi tipo di supporto.

ULTIME NOTIZIE

Nel summit di Bangkok, il Centro Studi Galileo insieme alle Nazioni Unite per l’eliminazione globale dei gas refrigeranti fluorurati Marco Buoni, Direttore Tecnico Centro Studi Galileo, Segretario Generale ATF e VicePresidente AREA nel summit di Bangkok ha sostenuto da parte delle Nazioni Unite il fatto che tutti i paesi del mondo dovranno eliminare i gas refrigeranti fluorurati; questo è avvenuto il giorno martedì 21 aprile al Palazzo dell’ONU di Bangkok intervenendo in qualità di esperto della formazione e certificazione nel settore del freddo, davanti ad una vasta platea formata da rappresentanti governativi di 180 nazioni. Come anticipato la scorsa settimana con una breve intervista a uno dei relatori del Convegno, facciamo il punto sulla situazione HFC e stiliamo l’elenco dei PROMOSSI e dei BOCCIATI utilizzando come metro di valutazione le azioni intraprese per la salvaguardia del clima. Bangkok ha fatto emergere in linea generale, da parte dei governi mondiali, la volontà di accodarsi alle decisioni innovatrici dell’Europa, per una intesa globale unitaria sugli HFC. Continua a leggere su http://industriaeformazione.it/2015/04/28/convegno-onudi-bangkok-sugli-hfc-importanti-novita-per-il-settore-i-promossi-e-i-bocciati/

Due tecnici morti in un’esplosione durante la riparazione di un condizionatore: il refrigerante era contraffatto? Due tecnici dell’aria condizionata sono deceduti a seguito dell’esplosione di un grosso condizionatore d’aria che stavano riparando. La pista più battuta per ricercare le cause della tragedia è la presenza all’interno dell’apparecchio di gas contraffatto, che avrebbe provocato lo scoppio nel quale i due giovani hanno sciaguratamente perso la vita. I tecnici lavoravano per la società di manutenzione CTS di Phnom Penh e sabato mattina erano stati chiamati al casinò di proprietà thailandese Pailin Flamingo, sito a Stung Kach sul confine cambogiano-thailandese, nel distretto di Sala Krao, per una semplice manutenzione. Srey Chanra, 25 anni, è stato ucciso subito, mentre Reav Piseth, 26, ha riportato gravi ferite ed è deceduto mentre veniva trasportato d’urgenza in un ospedale nella provincia di Chonburi in Thailandia. Continua a leggere su http://industriaeformazione.it/2015/05/08/due-tecnici-morti-in-unesplosione-durante-la-riparazione-di-un-condizionatore-ilrefrigerante-era-contraffatto/

Speciale formazione per i soci ATF

Introduzione ai refrigeranti alternativi Sicurezza, efficienza, affidabilità e prassi operative ottimali (continua da numero precedente)

REAL ALTERNATIVES PROJECT Coordinatore pratico dei corsi nazionali del Centro Studi Galileo

Gli argomenti di questo articolo saranno sviluppati nel XVI Convegno Europeo 12-13 giugno 2015 Politecnico di Milano - EXPO2015

ALTE PRESSIONI I grafici di figura 1 e 2 mostrano la relazione pressione/temperatura di saturazione dei refrigeranti alternativi e dell'R404A e R134a. La maggior parte dei refrigeranti alternativi lavora con pressioni inferiori a quelle dell'R404A, permettendo così l'utilizzo degli stessi strumenti e componenti (a meno che essi risultino non

adatti per ragioni di sicurezza come l'infiammabilità o la compatibilità con i materiali, come nel caso dell'ammoniaca). Comunque, R32 e R744 lavorano con pressioni maggiori: • La massima pressione di condensazione negli impianti a R32 si aggira attorno ai 35 bar rel; • La massima pressione di lavoro del lato di alta in impianti a R744 con ciclo transcritico si aggira attorno ai 90 bar rel. Questo non è mostrato nei grafici pressione/temperatura sopra riportati poichè si colloca al di sopra della temperatura critica di 31 °C. Essa dipende sia dai valori impostati sui dispositivi di controllo (per esempio in un impianto centralizzato ad uso commerciale) o dall'entità della

Figura 1. Pressione/temperatura per i refrigeranti a bassa e media pressione.

carica di refrigerante del circuito (in un impianto di tipo monoblocco); • La massima pressione di condensazione negli impianti a R744 in cascata si aggira intorno ai 35 bar rel. Le maggiori pressioni di lavoro influiscono su: • Tipologia di componenti utilizzati; • Spessore delle tubazioni; • Attrezzature impiegate per collegarsi al circuito; • Apparecchiature per il recupero del refrigerante. La maggior parte di componenti, attrezzature e apparecchiature necessarie sono attualmente disponibili – ma è fondamentale che vengano sempre impiegate componenti, attrezzature e apparecchiature appropriate e compatibili con il refrigerante utilizzato.

Figura 2. Pressione/temperatura per i refrigeranti ad alta pressione.

CARICA MASSIMA DI REFRIGERANTE La norma EN378 indica delle limitazioni per quanto riguarda la carica massima di refrigerante.Tali limitazioni vengono illustrate in tabella 4 (su n° 387 di

I&F) e sono basate sulla pericolosità del refrigerante: • Tossicità (R717); o • Infiammabilità (R600a, R290, R1270, R32, R1234ze); o • Asfissia (R744). Il limite pratico (PL) è la massima con-

centrazione ammessa in uno spazio occupato tale da non impedire la fuga degli occupanti. Se il pericolo predominante è l'infiammabilità esso coincide con il 20% del limite inferiore di infiammabilità. PL viene usato per determinare la massima carica di refrigerante di

Tabella 5 – Carica massima per impianti a espansione diretta (DX) Area da Carica massima, Carica massima, Carica massima, Carica massima, Ubicazione impianto refrigeranti B2 refrigeranti A3 refrigeranti A2 raffreddare1 refrigeranti A1 Impianto o parte di esso Tutte al di sotto del livello del Vedi sotto Come sotto 1 kg Come sotto terreno Occupazione Persone occupano lo PL x volume PL x volume 38 x LFL 1,5 kg generica spazio e la sala stanza stanza Classe A macchine Compressore e Occupazione ricevitore posti in sala PL x volume PL x volume generica macchine non 38 x LFL 1,5 kg stanza stanza Classe A liberamente accessibile o all'aperto Intero impianto Occupazione confinato in sala Nessuna generica macchine non 132 x LFL 5 kg 2,5 kg limitazione Classe A liberamente accessibile o all'aperto PL x volume Occupazione Persone occupano l'area stanza 2 o 10 kg 2,5 kg 10 kg sorvegliata e la sala macchine nessuna Classe B limitazione Compressore e ricevitore posti in sala Occupazione Nessuna 25 kg 2,5 kg 25 kg macchine non sorvegliata limitazione Classe B liberamente accessibile o all'aperto Intero impianto Occupazione confinato in sala Nessuna Nessuna Nessuna sorvegliata macchine non 10 kg limitazione limitazione limitazione Classe B liberamentee accessibile o all'aperto PL x volume Accesso 10 kg, o 50 kg 10 kg, o 50 kg Persone occupano l'area stanza * o autorizzato se < 1 persona 10 kg se < 1 persona e la sala macchine nessuna Classe C ogni 10 m2 ogni 10 m2 limitazione Compressore e 25 kg, o nessuna 25 kg, o nessuna ricevitore posti in sala Accesso limitazione se Nessuna limitazione se macchine non autorizzato 25 kg limitazione < 1 persona ogni < 1 persona ogni liberamente accessibile Classe C 10 m2 10 m2 o all'aperto Intero impianto confinato in sala Accesso Nessuna Nessuna Nessuna Nessuna macchine non autorizzato limitazione limitazione limitazione limitazione liberamente accessibile Classe C o all'aperto 1. Area da raffreddare, vedi tabella 7 seguente per spiegazione completa ed esempi. Se si verifica più di una categoria di occupazione si applica la condizione più restrittiva. Se le occupazioni sono indipendenti le une dalle altre si applicano i requisiti della corrispondente categoria. 2. Non ci sono limitazioni a meno che l'impianto non sia ubicato al di sotto del livello del suolo o ad un piano fuori-terra ma con uscite di emergenza non conformi. 3. Le celle colorate in arancione si riferiscono solo agli impianti di raffreddamento o riscaldamento non destinati al condizionamento degli ambienti.

un circduito nel caso in cui si possa verificare una fuga all'interno di uno spazio chiuso occupato. La norma EN378 indica la carica massima di refrigerante di un circuito, che dipende da: • Ubicazione dell'impanto, ad esempio al di sotto o al di sopra del livello del terreno, all'interno dello spazio raf-

Area da raffreddare1 Tutte le zone Occupazione generica Classe A Occupazione generica Classe A

Occupazione generica Classe A Occupazione sorvegliata Classe B Occupazione sorvegliata Classe B

Occupazione sorvegliata Classe B Accesso autorizzato Classe C Accesso autorizzato Classe C

Accesso autorizzato Classe C

freddato, in sala macchine; • Occupazione dell'area raffreddata, ad esempio libertà di accesso da parte del pubblico o accesso solo al personale autorizzato; • Tipo di impianto, ad esempio a espansione diretta o a fluido secondario, di refrigerazione o condizionamento.

CARICA MASSIMA PER IMPIANTI A ESPANSIONE DIRETTA (DX) La tabella 5 riassume alcune delle informazioni contenute nella norma EN378, alla quale ci si deve riferire per informazioni più dettagliate.

Tabella 6 – Carica massima per impianti a fluido secondario Carica massima, Carica massima, Carica massima, Carica massima, Ubicazione impianto refrigeranti A1 refrigeranti A2 refrigeranti A3 refrigeranti B2 Impianto in parte o completamente al di Vedi sotto Vedi sotto 1 kg Vedi sotto sotto del livello del terreno Persone occupano lo Come impianti Come impianti Come impianti Come impianti spazio e la sala a espansione a espansione a espansione a espansione macchine diretta diretta diretta diretta Compressore e PL x volume ricevitore posti in sala Nessuna stanza o limite di PL x volume macchine non 1,5 kg limitazione raffreddamento stanza liberamente accessibile necessario o all'aperto Nessuna limitazione Nessuna limitazione Intero impianto se esistono uscite se esistono uscite confinato in sala Nessuna verso l'aperto e non verso l'aperto e non 5 kg macchine non limitazione esiste comunicazione esiste comunicazione liberamente accessibile diretta tra A e B diretta tra A e B o all'aperto Come impianti Come impianti Come impianti Come impianti Persone occupano l'area a espansione a espansione a espansione a espansione e la sala macchine diretta diretta diretta diretta Nessuna limitazione Compressore e ricevitore posti in sala se esistono uscite Nessuna Nessuna verso l'aperto e non macchine non 2,5 kg limitazione limitazione esiste comunicazione liberamente accessibile diretta tra A e B o all'aperto Nessuna limitazione Intero impianto confinato in sala se esistono uscite Nessuna Nessuna verso l'aperto e non macchine non 10 kg limitazione limitazione esiste comunicazione liberamentee accessibile diretta tra A e B o all'aperto Persone occupano l'area Come impianti a Come impianti a Come impianti a Come impianti a e la sala macchine espansione diretta espansione diretta espansione diretta espansione diretta Compressore e ricevitore posti in sala macchine non liberamente accessibile o all'aperto Intero impianto confinato in sala macchine non liberamente accessibile o all'aperto

Nessuna limitazione

25 kg

Nessuna limitazione

1. Area da raffreddare, vedi tabella 7 seguente per spiegazione completa ed esempi. Se si verifica più di una categoria di occupazione si applica la condizione più restrittiva. Se le occupazioni sono indipendenti le une dalle altre si applicano i requisiti della corrispondente categoria. 2. Non ci sono limitazioni a meno che l'impianto non sia ubicato al di sotto del livello del suolo o ad un piano fuori-terra ma con uscite di emergenza non conformi. 3. Le celle colorate in arancione si riferiscono solo agli impianti di raffreddamento o riscaldamento non destinati al condizionamento degli ambienti.

CARICA MASSIMA DI REFRIGERANTE PER IMPIANTI A FLUIDO SECONDARIO La tabella 6 riassume le informazioni contenute nella norma EN378, alla quale ci si deve riferire per avere informazioni dettagliate.

CARICA MASSIMA PER IMPIANTI DI RAFFRESCAMENTO E RISCALDAMENTO Per gli impianti di raffrescamento e riscaldamento la carica massima si desume dalla seguente equazione: M = 2,5 x LFL1,25 x h x √A Dove: • M = carica massima, kg • LFL = limite di infiammabilità inferiore, kg/m3 (0,038 per R290 - 0,040 per R1270) • h = altezza dell'unità, m (0,6 per montaggio a pavimento; 1,0 a finestra; 1,8 a muro; 2,2 a soffitto) • A = superficie del locale, m2 (vedi tabella 7)

Tabella 7 – Classificazione delle possibili occupazioni dei locali Classe

Locale dove...

Esempi

Persone possono dormire; Il numero di persone presenti è variabile; Le persone possono accedere senza essere a conoscenza delle misure di sicurezza personali.

Ospedali e case di cura Prigioni Teatri, biblioteche Supermercati, ristoranti, hotel Terminal di trasporto Piste di pattinaggio

Si possono riunire solo un limitato numero di persone, alcune delle quali sono necessariamente a conoscenza delle misure di sicurezza personali. Può essere una stanza o parte di un edificio.

Laboratori Luoghi generici di produzione Uffici

Il pubblico non può accedere. Solo il personale autorizzato può accedere. Le persone autorizzate sono a conoscenza delle misure di sicurezza personali.

Magazzini refrigerati e macelli Raffinerie Aree non pubbliche nei supermercati Impianti di produzione (ad esempio chimici, alimentari)

Carica massima = limite pratico x volume cella = 0,008 x 25,2 = 0,202 kg. (vedi figura 3)

Esempio 1 – NON COMFORT REFRIGERAZIONE/RISCALDAMENTO

Esempio 2 – NON COMFORT RAFFRESCAMENTO/RISCALDAMENTO

Non comfort Refrigerazione o riscaldamento non destinato alle persone: esempio di applicazione del limite pratico per R290 per una piccola cella frigorifera: • Dimensioni della cella 3,5 m x 3 m x 2,4 m di altezza; • Volume cella = 3,5 x 3 x 2,4 = 25,2 m3; • Limite pratico per R290 = 0,008 kg/m3;

Applicazione dell'equazione valida per il raffrescamento/riscaldamento di ambienti finalizzato al comfort delle persone. Condizionamento di una stanza mediante impianto split funzionante a R1234ze con unità interna montata a soffitto: • LFLR1234ze = 0,303 kg/m3 • h = 2,2 per unità montata a soffitto

Distributore SUNISO leader mondiale lubrificanti minerali e sintetici (P.O.E.) per compressori frigoriferi 00157 ROMA - Via Melissa, 8 Tel. (+39) 06 41793441-5232 Fax (+39) 06 41793078 www.sacirt.it sacirt@sacirt.it

• A = 9 m x 5,5 m = 49,5 m2 M = 2,5 x 0,3031,25 x 2,2 x √49,5 M = 3,95 kg. (vedi figura 4)

DETERMINAZIONE DEL VOLUME MINIMO DEL LOCALE I due calcoli precedenti possono essere utilizzati anche per determinare il volume minimo del locale che deve contenere un impianto con una carica specifica (vedi figura 5).

CONFRONTO TRA LE PRESTAZIONI La seguente tabella 8 fornisce un’indicazione delle prestazioni dei refrigeranti alternativi. In essa viene incluso anche l’R404A a scopo comparativo. Le informazioni riportate sono state tratte dal software CoolPack se non diversamente specificato. I dati riportati fanno riferimento ad un ciclo teorico. Nella pratica occorrerà tenere conto anche del tipo di compressore, delle caratteristiche dell’impianto, del tipo di applicazione e delle condizioni ambientali. Nel caso di applicazioni specifiche riferirsi ai dati o al software forniti dal costruttore.

Figura 3.

Infiltrazioni d’aria per apertura porte

Ciò risulta particolarmente vero per l’R744 dove il COP atteso, per esempio, risulta essere maggiore di quanto indicato nella tabella in quegli impianti e secondo quelle condizioni operative in cui l’R744 viene effettivamente utilizzato in pratica (vedi tabella 8).

Figura 4. Tipico circuito frigorifero di condizionatore d’aria Valvola inversione

Condizioni operative Il confronto è stato eseguito alle seguenti condizioni operative: • Potenza frigorifera: 10 kW • Temperatura di evaporazione: -10 °C • Temperatura di condensazione: 35 °C (l’R744 lavora in condizioni transcritiche ed ha una temperatura di uscita dal gas-cooler di 35 °C) • Surriscaldamento: 5 K • Sottoraffreddamento: 2 K • Perdite di carico equivalenti a 0,5 K • Efficienza isoentropica: 0,7 Rapporto di Efficienza Energetica L'EER o Rapporto di Efficienza Energetica può essere usato per confrontare l'efficienza degli impianti di condizionamento e pompe di calore. Esso è il rapporto tra la capacità frigorifera di un condizionatore espressa in kW o BTU/h, e il consumo elettrico in kW o watt per prefissati valori di funzionamento. Questi normalmente sono definiti dallo Standard Europeo EN145112:2007 “Condizionatori, refrigeratori di liquido, e pompe di calore con compressore elettrico per riscaldamento e raffrescamento. Condizioni di test”.

Distributori Olio separatore Distributore

Tubazioni

Compressore

Accumulatore

Unità interna

Unità esterna

Valvole inversione ciclo (modalità riscaldamento)

Da compressore

Da scambiatore esterno

A scambiatore interno A compressore

GRAFICI DELLA CILINDRATA E DEL COP

Figura 5.

I seguenti grafici (figura 6 e 7) illustrano la cilindrata richiesta per una data potenza frigorifera e il COP rispetto a quello dell'R404A alle condizioni operative specificate precedentemente. Si noti che il COP dell'R744 risulta avere un valore basso poichè il confronto dei cicli teorici è stato fatto alle condizioni di lavoro tipiche di molti impianti di refrigerazione (compresa la temperatura di condensazione di 35 °C). In tale situazione l'R744 lavora al di sopra della sua temperatura critica, in realtà la pressione di scarico viene limitata ad un valore diverso per ottenere un migliore COP.

DISPONIBILITÀ DI REFRIGERANTE, COMPONENTI, INFORMAZIONI E DI TECNICI E PROGETTISTI COMPETENTI La seguente tabella 9 fornisce un’indicazione di quanto sono disponibili alcune importanti soluzioni tecniche relative agli impianti funzionanti con refrigeranti alternativi. L'uso dei colori permette di apprezzare velocemente tale disponibilità.

POTENZIALE DI RISCALDAMENTO GLOBALE (GWP) (vedi figura 8) Nella Tabella 1 (vedi n° 387 di I&F) sono riportati i valori del Potenziale di Riscaldamento Globale (GWP) dei refrigeranti alternativi. Il GWP non deve

Refrigerante R404A R744 R717 R32b R1234zeb R600a R290 R1270

Tabella 8 – Confronto prestazioni Temperatura COP di scarico °C 2,94 57 114 1,75c 3,27 152 3,17 99,5 3,28 52 3,26 51 3,8 59 3,17 67

Temperatura Cilindrata di saturazione richiesta m3/h a a 0 bar , °C -46 14,84 -78 3,88 -33 14,3 -52 9,65 -19 35,14 -12 47,13 -42 17,35 -48 14,3

Rapporto di compressionea 3,82 3,42 4,82 3,77 4,54 4,40 3,61 3,53

a. Il rapporto di compressione è dato dalla pressione di scarico diviso la pressione di aspirazione, entrambe espresse in bar assoluti. b. Dati tratti da Refprop. c.Tutti i valori di COP riportati in questa tabella sono riferiti ad un ciclo frigorifero teorico. L’R744 lavora al di sopra del punto critico in tali condizioni, nella pratica il COP ottenibile risulta maggiore di quanto riportato nella tabella a soli fini comparativi.

Figura 6. Cilindrata confrontata con quella dell’R404.

Figura 7. COP confrontato con quello dell’R404A.

Tabella 9 – Disponibilità di refrigeranti alternativi e questioni collegate (stima febbraio 2015) Abilità/ Refrigerante Conoscenze Componenti Attrezzatura Addestramento Ampia gamma di Pericoli e varietà La CO2 è opzioni progettuali di tipi di impianto Disponibili per ampiamente degli impianti richiedono personale grandi impianti, disponibile in R744 richiede progettisti. Disponibile specializzato. meno per impianti bombole di Necessità Formazione più piccoli. vario contenuto di competenze disponibile progettuali Ampiamente Ampiamente L'NH3 è ampiamente conosciuto nel conosciuto nel Ampiamente Ampiamente disponibile in settore industriale. settore disponibili nel R717 disponibile bombole di Formazione industriale settore industriale vario contenuto disponibile

R32

R1234ze

I produttori di impianti a R32 hanno conoscenze consolidate

Pochissima esperienza e interrogativi riguardanti le sorgenti di infiammabilità. Disponibile e utilizzabile l’addestramento relativo agli HC

Conoscenze molto limitate

Esperienza scarsa, ma ci si può riferire a quella riguardante gli HC. Disponibile e implementabile la formazione riguardante gli HC

Compressori non disponibili da subito

Molto utilizzato e conosciuto nel settore domestico

Esperienza consolidata nel settore domestico. Addestramento disponibile

Saranno impiegati ampiamente, i componenti saranno facilmente disponibili

Informazioni facilmente disponibili sull'utilizzo degli HC negli impianti commerciali

Ampia esperienza nel settore commerciale. Formazione disponibile

Saranno largamente impiegati negli impianti monoblocco e nei chiller, componenti facilmente disponibili

Disponibile

Disponibile solo in quantità di prova, costoso

R600a

R290

R1270

Gli HC sono disponibili in bombole di vario contenuto

essere considerato l’unico elemento da valutare quando si deve scegliere il refrigerante per un dato impianto. L’inquinamento prodotto da un refrigerante risulta molto inferiore al suo valore di GWP se non si verificano perdite dal circuito durante la sua vita lavorativa e se non ci sono emissioni durante le normali operazioni di assistenza. Comunque la revisione del Regolamento sugli F-gas individua la necessità di utilizzare refrigeranti con basso valore di GWP. Il GWP dell'R717 è zero, dell'R744 è 1, dell'R32 è 675, dell'R1234ze è 7. R290, R1270 e R600a hanno tutti un GWP di

Negli impianti di condizionamento sarà impiegato dal 2015

3. Questi valori possono essere confrontati con quelli dei refrigeranti HFC, con GWP maggiore, di uso più comune: per esempio per l'R404A è 3922, per l'R410A è 2088.

TEWI L’impatto complessivo di un impianto frigorifero e del suo refrigerante sui cambiamenti climatici è descritto dal TEWI – impatto di surriscaldamento complessivo equivalente. Il TEWI permette di quantificare l’impatto sui cambiamenti climatici di un impianto frigo-

Ampiamente disponibile (sono utilizzabili molte attrezzature per impianti a HC)

Ampiamente disponibile, eccetto i recuperatori che vengono prodotti da una sola azienda

rifero durante il suo ciclo di vita attraverso la stima del: contributo diretto causate dalle emissioni di refrigerante in atmosfera + contributo indiretto dovuto alle emissioni di CO2 provocate dal consumo di energia necessario al funzionamento dell’impianto. Il calcolo del TEWI è un metodo molto usato per confrontare tra loro diverse soluzioni impiantistiche durante la fase di progettazione o quando si deve eseguire il retrofit di un circuito, come nel caso dell’R22 ad esempio. Esistono molti modi per minimizzare il

Figura 8.

Tratto da: http://www.climatechoises.org.uk

TEWI, ad esempio: • Minimizzare le perdite di refrigerante (permette di ridurre sia l’impatto diretto che quello indiretto perchè un circuito che perde richiede più energia per funzionare); • Impiegare refrigeranti con basso GWP; • Minimizzare il carico frigorifero; • Massimizzare l’efficienza energetica attraverso un’attenta progettazione ed installazione dell’impianto; • Eseguire la manutenzione periodica dell’impianto frigorifero; • Minimizzare le perdite di refrigerante durante le operazioni di assistenza; • Recuperare e riciclare il refrigerante (e le schiume isolanti nel caso in cui l’agente espandente sia una sostanza con GWP). (vedi figura 9) CALCOLO DEL TEWI IlTEWI si calcola nel seguente modo: TEWI = impatto delle perdite dovute a fughe di refrigerante + impatto delle perdite dovuto al recupero + impatto causato dal consumo di energia con: • impatto delle perdite dovute a fughe di refrigerante = GWP x L x n • impatto delle perdite di recupero = GWP x m x (1-αrecupero) • impatto causato dal consumo di energia = n x Eannuo x β

Tratto da: http://www.howstuffworks.com

Figura 9. Il settore RAC contribuisce alle emissioni del 10% di tutti i gas effetto serra: 8% attraverso l’elettricità usata e 2% per le perdite di refrigerante. Emissioni indirette di CO2 attraverso le centrali elettriche

Emissione diretta attraverso le perdite di refrigerante

Elettricità

dove: • L = fughe in kg/anno • n = vita operativa dell’impianto espressa in anni • m = carica di refrigerante in kg • αrecupero = fattore dato da recupero/riciclo, compreso tra 0 e 1 • Eannuo = consumo di energia annuo in kWh • β = emissioni di CO2 in kg/kWh, (valore che varia significativamente da nazione a nazione) TEWI Specifico Molti dei fattori utilizzati nel calcolo del TEWI variano significativamente da impianto a impianto. Tali fattori possono essere fissati in base all’esperienza (per esempio il tasso di fughe), possono

essere tratti dalla letteratura (per esempio β) o desunti dalle raccomandazioni dei produttori come succede in Gran Bretagna grazie alla British Refrigeration Association. Per poter confrontare adeguatamente le diverse alternative disponibili per un impianto è preferibile ricorrere al calcolo del TEWI specifico: TEWI / Eraffreddamento utile + Eriscaldamento utile + Erecupero calore) Dove: • Eraffreddamento utile è la capacità frigorifera utile (impianto di raffreddamento) in kWh/anno • Eriscaldamento utile è la capacità termica utile (pompa di calore) in kWh /anno • Erecupero calore è il calore recuperato in kWh/anno.

Tabella 10 – Probabilità di fughe, pericoli e facilità di individuazione Refrigerante

Rischio di perdite

R744

Elevato • Alte pressioni di lavoro • Utilizzato in impianti grandi con molte giunzioni • Sfiati durante le operazioni di assistenza

Alte pressioni durante il funzionamento e le fermate dell’impianto

Buona – disponibilità di attrezzature per l’individuazione

R717

Medio • Pressioni di lavoro medio-basse • Di solito usato in chiller dove il numero di giunzioni è limitato • Compressori aperti con dispositivo di tenuta sull’albero

Tossicità e infiammabilità media

Buona – odore; disponibilità di attrezzature per l’individuazione

R32

Medio • Pressioni di lavoro medio-alte • Utilizzato negli impianti di condizionamento, di solito con giunzioni brasate

Media infiammabilità

R1234ze

Medio • Pressioni di lavoro medio-basse • Di solito usato in chiller dove il numero di giunzioni è limitato

Media infiammabilità

Attrezzature per l’individuazione presto disponibili

R600a R290 R1270

Basso • Pressioni di lavoro medio-basse • Usati in impianti con bassa carica secondo quanto previsto per i refrigeranti A3

Elevata infiammabilità

Disponibilità di attrezzature per l’individuazione

PROBLEMA DELLE PERDITE DI REFRIGERANTE Questa sezione evidenzia alcune questioni legate al problema delle perdite per quanto riguarda i refrigeranti alternativi. Informazioni più dettagliate si possono trovare nel Modulo 3 “Contenimento e individuazione delle fughe dei refrigeranti alternativi”. Qualsiasi refrigerante venga usato, il rischio di fughe deve sempre essere reso minimo. I refrigeranti alternativi a basso GWP presentano pericoli connessi alle loro alte pressioni di lavoro, alla loro infiammabilità o tossicità, tanto che quello delle fughe è un problema di sicurezza. Inoltre, qualunque impianto che presenta perdite consuma più energia e così risulta avere un maggiore impatto indiretto sui cambiamenti climatici. La possibilità di perdite risulta dalla combinazione di una serie di fattori quali le pressioni di lavoro, la dimensione delle molecole ed il tipo/dimensioni dell’impianto. La seguente tabella riassume tali concetti, evidenziando i pericoli, le potenziali perdite di refrigerante e la facilità di individuazione delle fughe (vedi tabella 10).

Pericoli

Facilità di individuazione

Attrezzature per l’individuazione presto disponibili

ULTIME NOTIZIE XVI CONVEGNO EUROPEO: TUTTI I PARTNERS Il 12/13 giugno 2015, nella doppia cornice del Politecnico di Milano e di EXPO 2015 si terrà il XVI Convegno Europeo “Le ultime tecnologie del freddo e del condizionamento”. I Presidenti delle maggiori associazioni mondiali della refrigerazione e dell’aria condizionata si confronteranno con 200 tra le maggiori aziende mondiali sulle tematiche d’attualità del settore e sui futuri sviluppi. Il Convegno è organizzato dalle Agenzie ONU FAO e UNEP, dall’Istituto Internazionale del Freddo di Parigi (dal quale dipende l’85% della popolazione mondiale in materia di refrigerazione), dal Centro Studi Galileo e dall’Associazione dei Tecnici Italiani del Freddo. Questo grande evento biennale, che da più di 30 anni detta la linea nel campo del freddo e del condizionamento, viene realizzato anche grazie al sostegno degli sponsor che pubblichiamo sulla pagina del convegno al link qui di seguito. Continua a leggere http://industriaeformazione.it/2015/05/12/xvi-convegno-europeo-tutti-i-partners/

L’INFORMAZIONE A PORTATA DI SMARTPHONE: IL WEBINAR! Da mesi, prima a livello mondiale, ed ora a livello nazionale il Centro Studi Galileo, per tutti i tecnici del freddo italiani, ha messo a punto la tecnica di informazione che sarà a breve la più diffusa a livello planetario e che le nazioni anglofone utilizzano giornalmente. Centro Studi Galileo ha sempre guardato con interesse alle nuove tecnologie. Il webinar permette di collegare tecnici da ogni parte del mondo, consentendo loro di formarsi direttamente alla propria postazione di lavoro abituale e manlevandoli dai costi e dai tempi di trasferta. Nella sede centrale di Casale Monferrato, il 9 aprile 2015, si è quindi tenuto il primo webinar (conferenza sul web) nella storia italiana del settore: una conference indipendente promossa da ONU – UNEP e Commissione Europea per la formazione E-learning sui Refrigeranti Alternativi, del progetto Comunitario Real Alternatives, che rientra nel piano più ampio della formazione sui nuovi refrigeranti alternativi.

Speciale corso di climatizzazione per i soci ATF

Principi di base del condizionamento dell’aria 163ª lezione

Condizionamento di locali in particolari condizioni gravose: utilizzo di condizionatori roof-top PIERFRANCESCO FANTONI

CENTOSESSANTATREESIMA LEZIONE DI BASE SUL CONDIZIONAMENTO DELL’ARIA Continuiamo con questo numero il ciclo di lezioni di base semplificate per gli associati sul condizionamento dell’aria, così come da 15 anni sulla nostra stessa rivista il prof. Ing. Pierfrancesco Fantoni tiene le lezioni di base sulle tecniche frigorifere. Vedi www.centrogalileo.it. Il prof. Ing. Fantoni è inoltre coordinatore didattico e docente del Centro Studi Galileo presso le sedi dei corsi CSG in cui periodicamente vengono svolte decine di incontri su condizionamento, refrigerazione e energie alternative. In particolare sia nelle lezioni in aula sia nelle lezioni sulla rivista vengono spiegati in modo semplice e completo gli aspetti teorico-pratici degli impianti e dei loro componenti.

INTRODUZIONE La climatizzazione di un piccolo locale o di una cabina può essere condotta tramite un piccolo condizionatore di tipo split, purchè progettato a lavorare in particolari condizioni ambientali. Quando si devono climatizzare locali più grandi si può pensare all’uso di impianti di tipo roof-top, che, tra la molteplicità di versioni che offrono, permettono anche di avere a disposizioni accorgimenti utili a far lavorare la macchina stessa in condizioni favorevoli.

MOTIVI DELLA SCELTA DI UN ROOF-TOP Se la necessità di condizionamento dell’aria interessa ambienti molto ampi, non si può ricorrere all’impiego di apparecchiature split. Devono essere impiegati impianti in grado di servire zone che possono presentare carichi termici diversi oppure carichi termici variabili nell’arco della giornata e che richiedono condizioni e qualità dell’aria ben particolari. A ciò si aggiunge la necessità che tali impianti possano lavorare in

Figura 1. Schema semplificato di un condizionatore roof-top.

È DISPONIBILE LA RACCOLTA COMPLETA DEGLI ARTICOLI DEL PROF. FANTONI Per informazioni 0142.452403 corsi@centrogalileo.it

È vietata la riproduzione dei disegni su qualsiasi tipo di supporto.

maniera soddisfacente anche in caso di condizioni ambientali particolari ed estreme. Se ci troviamo in luoghi in cui le condizioni ambientali sono particolarmente gravose, e vogliamo lavorare con impianti ad espansione diretta, è preferibile che il circuito frigorifero rimanga confinato in spazi limitati, proprio per non esporlo in maniera eccessiva all’aggressività dell’ambiente. Si può pensare ad una tipologia di impianto come i roof-top, macchine molto compatte che possono essere collocate sui tetti degli edifici e che consentono il raffreddamento dell’aria che viene inviata nei locali di interesse tramite un sistema di canalizzazioni. Essi racchiudono tutte le funzioni ed i componenti necessari per permettere il controllo della temperatura, il ricambio, la filtrazione, l’umidificazione e la deumidificazione dell’aria. La loro tecnologia permette di godere di una grande versatilità di utilizzo, grazie alla disposizione di optional che consentono di avere un’ampia capacità di adeguamento alle condizioni specifiche in cui sono chiamati a lavorare e, soprattutto, consentono con moderni accorgimenti un’elevata efficienza energetica. Dal punto di vista impiantistico, inoltre, risultano piuttosto semplici nell’installazione dato che dal punto di vista frigorifero non richiedono la posa di tubazioni. Nella maggior parte dei casi è necessario solamente realizzare i collegamenti ai canali di mandata e di ripresa dell’aria, realizzare i collegamenti per lo scarico della condensa e

Figura 2. Schema semplificato di un condizionatore roof-top con possibilità di miscelare l’aria di ripresa con aria di rinnovo.

approntare i collegamenti elettrici per l’alimentazione e per i dispositivi di regolazione. Trattandosi di impianti monoblocco si possono posizionare in punti opportuni in modo tale che siano soggetti il meno possibile all’influsso di condizioni ambientali gravose.

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DI UN ROOF-TOP La figura 1 riporta uno schema semplificato di un condizionatore del tipo

roof-top. Come già detto, la possibilità di posizionare l’unità al di fuori di ambienti aggressivi o che possono determinare condizioni gravose di lavoro, permette di adottare componenti del circuito frigorifero di tipo normale, salvaguardandoli comunque da condizioni operative di stress che possono determinare rotture, guasti o necessità di manutenzione frequenti. Vanno particolarmente curate, invece le condotte dell’aria di ripresa e di mandata che non devono presentare infiltrazioni di aria esterna che comporterebbero l’inquinamento dell’aria di ripresa, con ripercussioni sul funzionamento della batteria di scambio, o sull’aria di mandata, con effetti negativi sulla qualità dell’aria degli ambienti climatizzati.

ARIA DI RINNOVO In talune situazioni si può anche pensare di mantenere in leggera sovrapressione l’ambiente climatizzato in modo da evitare infiltrazioni di aria dall’esterno. Si può pensare di integrare l’aria di ripresa con aria esterna in percentuali variabili grazie all’uso di un’apposita

serranda che ne regola la portata e che viene azionata da opportuni dispositivi di controllo della qualità dell’aria ambiente o da pressostati (vedi figura 2). Tale soluzione permette, all’occorrenza e quando la stagione lo permette, di realizzare il free-cooling o il freeheating, con notevoli risparmi dal punto di vista energetico. Il segnale per la completa apertura della serranda dell’aria di rinnovo può giungere da un dispositivo esterno in grado di rilevare la temperatura dell’aria esterna.

Figura 3. Schema semplificato di un condizionatore roof-top con possibilità di miscelare l’aria di ripresa con aria di rinnovo e di diminuire la temperatura dell’aria di raffreddamento del condensatore. (adattato da catalogo ET Ariatermo)

QUALITÀ DELL’ARIA INTERNA Qualora negli ambienti climatizzati si verifichino infiltrazioni d’aria inquinata o il grado di purezza dell’aria peggiori nel tempo non è possibile adottare un sistema a ricircolo completo dell’aria di ripresa. In questo caso è necessario pensare ad una parziale sostituzione dell’aria di ripresa con una percentuale più o meno elevata di aria nuova dall’esterno. Come si vede in figura 3, una parte dell’aria di ripresa viene eliminata a favore di una certa portata d’aria prelevata all’esterno che va a compensarne quella eliminata. La miscela così composta viene poi raffreddata dalla batteria ad espansione diretta ed inviata nei locali. La portata d’aria eliminata non va rigettata, ma viene miscelata con l’aria esterna utile al raffreddamento del condensatore. In tale modo si riesce ad ottenere una diminuzione della temperatura dell’aria che raffredda la

batteria con conseguente diminuzione della pressione di condensazione e vantaggio dal punto di vista della resa energetica. Con tale soluzione è possibile anche far lavorare l’impianto in condizioni ambientali gravose, in quanto la temperatura dell’aria di raffreddamento risulta essere sempre inferiore alla temperatura ambiente in misura dipendente dalla quantità di aria che viene prelevata dalla portata d’aria di ripresa.

Questo risulta particolarmente utile nel periodo estivo, anche in considerazione del fatto che gli impianti rooftop, essendo normalmente posizionati sui tetti, possono essere anche soggetti a fenomeni di sovratemperature localizzate provocate da fenomeni di irraggiamento. Oltre a ciò, gli impianti roof-top hanno la possibilità di essere equipaggiati con una serie molto ampia di elementi di pre-filtraggio e filtraggio statici ed elettrostatici dell’aria trattata tali da garantire adeguate qualità dell’aria anche in ambienti molto polverosi. ●

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GLOSSARIO DEI TERMINI DELLA REFRIGERAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO (Parte centoquarantasettesima)

A cura dell’ing. PIERFRANCESCO FANTONI

Azeotrope, miscele: Miscele formate da due o più refrigeranti puri. Caratteristica delle miscele azeotrope è quella di essere formate, ad una prefissata pressione, dalla medesima percentuale di ogni singolo componente sia in fase liquida sia in fase di vapore. Tale fatto permette di non avere complicazioni quando si vuole procedere al reintegro della carica dopo che si sono verificate fughe di refrigerante da un circuito frigorifero. Ad una data pressione, in una miscela azeotropa la temperatura di evaporazione/condensazione si mantiene costante durante i cambiamenti di stato, comportamento che permette di assimilare tale tipo di miscele ad un fluido puro. Una miscela azeotropa può essere caricata indifferentemente in fase liquida o gassosa. In determinate condizioni in una miscela azeotropa si può verificare una separazione dei componenti. L’entità di tale separazione dipende dalle caratteristiche della miscela e dall’applicazione.Nella classificazione ASHRAE le miscele azeotrope sono identificate da una sigla composta dalla lettera R e da un numero la cui prima cifra è 5. Colpo di liquido: Fenomeno dovuto alla presenza di refrigerante liquido 50

all’interno della camera cilindrica di un compressore. Nei compressori alternativi esso può manifestarsi con un caratteristico ticchettio e porta, solitamente, alla rottura delle valvole. Le cause che provocano l’arrivo di colpi di liquido al compressore possono essere ricondotte sostanzialmente ai seguenti motivi. A impianto fermo, i colpi di liquido possono essere dovuti alla migrazione del refrigerante verso il compressore o a causa di un’errata esecuzione delle linee frigorifere che porta a movimenti del refrigerante per gravità, o a causa di differenziali di temperatura in direzione del compressore. Con impianto in funzione, invece, l’arrivo di colpi di liquido al compressore può essere causato da carichi termici troppo bassi; errori di dimensionamento dei componenti frigoriferi (dispositivi di espansione, evaporatore); errata regolazione della valvola d’espansione; mancata opera di manutenzione sull’evaporatore (sbrinamenti, controllo funzionalità dei ventilatori, pulizia filtri, ecc.). Quando del liquido entra nella camera cilindrica, a seguito della compressione e del calore che riceve evapora aumentando il suo volume, a seconda della temperatura a cui esso si trova, anche di centinaia di volte. Per tale ragione, il vapore che si crea, avendo un volume molto maggiore di quello che può essere contenuto all’interno del cilindro, tende a sfuggire attraverso i componenti meccanici più deboli del cilindro, in particolare la valvola d’aspirazione, comportandone la sua rottura. Colpi di liquido possono essere provocati anche da un ritorno improvviso e abbondante di olio al compressore, che invece di precipitare nel carter entra all’interno del cilindro. I compressori di tipo scroll hanno una discreta capacità di sopportare l’arrivo di colpi di liquido grazie alla particolarità costruttiva del loro dispositivo di compressione. LFL: Low Flammable Limit (limite di infiammabilità inferiore). Indice che quantifica la concentrazione più bassa alla quale un dato refrigerante, o in generale una certa sostanza, favorisce la propagazione di fiamma in un ambiente ove è presente una

miscela di aria e di refrigeante stesso al verificarsi di specifiche condizioni. L’LFL fornisce un’indicazione sulla tendenza all’infiammabilità di un refrigerante. Nello standard ASHRAE i fluidi maggiormente infiammabili vengono classificati con un numero crescente. Titolo di vapore: Durante il processo di laminazione del refrigerante (all’interno del capillare o della valvola d’espansione termostatica o elettronica) una parte di liquido si trasforma, in modo inevitabile ed indesiderato, in vapore. Questo fenomeno, chiamato comunemente flash-gas, dovuto all’improvvisa e rapidissima espansione del refrigerante, causa una diminuzione della resa frigorifera dell’evaporatore in particolare e dell’intero impianto frigorifero in generale. Preso come riferimento un chilogrammo di refrigerante che entra nell’evaporatore, viene definito come titolo di vapore la frazione di gas in peso presente in tale quantità di refrigerante. Il titolo di vapore dipende dal grado di sottoraffreddamento del liquido che entra nel dispositivo di espansione, dal tipo di refrigerante che viene impiegato e dalla differenza tra la pressione di condensazione e quella di evaporazione. In particolari condizioni di lavoro estreme dell’impianto esso può anche giungere al 50% e oltre. Il titolo di vapore solitamente si esprime in percentuale. Ventilatore centrifugo: Tipologia di ventilatori utilizzati nel campo del condizionamento. Sono formati da molte pale, di ridotte dimensioni, che ruotano in senso circolare attorno ad un asse. L’aria in uscita da tale tipo di ventilatori ha direzione normale a quello dell’asse della girante. Il loro impiego è molto diffuso nelle unità interne dei climatizzatori ad uso residenziale e piccolo commerciale e nelle apparecchiature a lame d’aria. Tra le caratteristiche principali di un ventilatore centrifugo vi è la bassa rumorosità di funzionamento. ● Eʼ severamente vietato riprodurre anche parzialmente il presente glossario.

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